华北农学报

作者：钱步轩, 潘弘, 王棋, 陈子奇, 杨雅文, 许洁婷, 夏涵超, 赵仁贵, 刘相国

单位：1 吉林农业大学 农学院,吉林 长春 130033；2 吉林省农业科学院(中国农业科技东北创新中心),农业生物技术研究所(吉林省农业生物技术重点实验室),吉林 长春 130033；3 未米生物科技(江苏)有限公司,江苏 常州 213000

关键词：玉米,SpCas9-NG,编辑效率,<i>ZmSCD</i>,

基金：吉林省农业科技创新工程(CXGC2024RCG002); 吉林省农业科技创新工程人才基金(CXGC2022RCY009); 国家自然科学基金面上项目(32171928)

为了探究评估SpCas9-NG在玉米基因组编辑中的应用潜力,以叶绿素合成关键基因ZmSCD作为编辑对象,该基因缺失会使苗出现白化现象,以此直观评估编辑效率。依据SpCas9和SpCas9-NG分别识别的5'-NGG-3'和5'-NG-3' PAM序列的规则,在ZmSCD的第2和第3外显子上设计了靶点后,成功将靶点序列构建至SpCas9及SpCas9-NG敲除载体上,再利用农杆菌介导的遗传转化方法将敲除载体导入玉米自交系KN5585中,将愈伤组织培养至分化出叶片组织时,统计白化苗率,以此得出不同编辑器的编辑效率,并对白化苗提取基因组后进行测序。通过3轮遗传转化SpCas9分别获得76,125,28个愈伤组织,SpCas9-NG获得100,69,30个愈伤组织。结果显示,SpCas9的3轮遗传转化的基因编辑效率分别为14.47%,13.60%,10.71%,SpCas9-NG编辑效率分别为12.00%,10.14%,13.33%;对其白化苗测序结果显示,均在靶点附近获得重叠峰。结果表明,SpCas9-NG在玉米中的编辑效率与传统SpCas9相似,显示出同样的基因编辑能力;相比之下,SpCas9-NG具备更宽泛的PAM序列适应性,这意味着它的靶点设计能力更为灵活,允许在玉米基因组中实现更加精准和多样化的编辑。

来源：2024年第5期

《华北农学报》期刊编辑部

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