我國科學家獲得全球首個純合基因編輯橡膠苗

近日，中國熱帶農業科學院橡膠研究所組培與轉基因團隊在全球率先獲得了橡膠樹CRISPR/Cas9純合基因編輯橡膠苗。相關研究成果在線發表于《經濟作物和產品》（Industrial Crops and Products）。

橡膠樹基因編輯植株：上排為嵌合植株；下排為純合植株。中國熱科院供圖

該團隊前期已實現了CRISPR/Cas9-RNP介導橡膠樹原生質體瞬時編輯及橡膠樹愈傷的穩定編輯，但由于橡膠樹遺傳轉化體系的限制，并未成功獲得基因編輯植株。

此后，在已建立的超聲波輔助橡膠樹體胚遺傳轉化基礎上，該團隊進一步通過抗生素篩選及篩選策略優化，表明在持續不變的10 mg/L潮霉素濃度條件下轉化效率最高。

為此，對橡膠樹體胚中的HbPDS基因進行編輯，首次從分子水平上證實超過90%的T0代陽性轉化體胚均為低編輯比例的嵌合體，而T1代陽性轉化體胚中純合轉化體胚比例提高至約50%。

接著，該團隊對29個T1代陽性轉化體胚進行植株再生，共獲得了8株基因編輯幼苗。經高通量測序證實，其中4株為嵌合植株，4株為純合基因編輯植株。嵌合植株若要出現白化表型，其編輯細胞的突變閾值介于69%-86%之間，為獲得有表型的橡膠樹基因編輯苗提供了理論指導。

中國熱科院橡膠所楊先鋒、林秋飛及已出站博士后Jinu Udayabhanu為共同第一作者，研究員黃華孫和黃天帶為共同通訊作者。該研究得到熱帶作物生物育種全國重點實驗室科研項目、中央級公益性科研院所基本科研業務費專項以及國家自然科學基金項目的資助。

相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2024.119740