2017年7月31日,《Nature Plants》雜誌在線發表中科院微生物研究所植物基因組學國家重點實驗室邱金龍研究員和中科院遺傳與發育生物學研究所植物細胞與染色體工程國家重點實驗室高彩霞研究員為通訊作者的題為「Progress and prospects in plant genome editing」的綜述文章。
序列特異性核酸酶的發現使得基因組編輯成為可能,這正在徹底改變基礎和應用生物學。自CRISPR-Cas9技術出現以來,基因組編輯已被廣泛應用於可轉化的植物中,主要通過CRISPR-Cas9產生的雙鏈斷裂的非同源末端連接誘導突變來表徵基因功能和改善性狀。 然而,在植物中進行精確的基因編輯,特別是在難轉化的物種中。最近開發的Cas9變體,新型RNA指導的核酸酶、鹼基編輯系統以及無DNA的CRISPR-Cas9遞送方法,現為植物基因組工程提供了前所未有的機會。本文綜述了植物基因組編輯的現狀,重點關注新開發的基因組編輯工具和方法及其在植物研究中的潛在應用。另外,作者還討論了植物基因組編輯面臨的特殊挑戰以及未來的前景。
Figure 1. General procedure of plant genome editing using CRISPR–Cas9.
Figure 2. DNA-free genome editing with CRISPR–Cas9 RNAs and RNP in plants.
Figure 3. Strategies for precision genome editing in plants.
邱金龍
博士、研究員、中國科學院「百人計劃」入選者,植物免疫分子機制及生物技術研究組組長
1991年畢業於山東大學生物系,獲學士學位。1994年於華東師範大學生物系獲碩士學位。1997年 華東師範大學生物系/中科院上海植物生理所植物分子遺傳學國家重點實驗室聯合培養博士。1998年至2009年在歐美多個著名研究機構從事研究工作。2009年中科院「百人計劃」引進國外傑出人才進入中科院微生物所植物基因組學國家重點實驗室工作。
研究方向:
植物免疫分子機制及生物技術
主要研究內容:
1、植物免疫的蛋白磷酸化信號網絡
2、基因組編輯技術及應用
(以上內容摘自中科院微生物研究所)
高彩霞
博士、研究員、博士生導師
1991年獲甘肅農業大學學士。1994年獲甘肅農業大學碩士。1997年獲中國農業大學博士。1997-1998年丹麥DLF-Trifolium公司科研部博士後。1998-2009年丹麥DLF-Trifolium公司科研部Research Scientist,課題組長。2009年9月回國,在遺傳發育所植物細胞與染色體工程國家重點實驗室任研究員,課題組長,2010年入選中國科學院「傑出技術人才」。
主要研究領域:
農作物基因組定向編輯技術體系的研究與應用、農作物遺傳轉化技術體系的建立與應用,以及小麥重要功能基因的分子生物學研究。
(以上內容摘自中科院遺傳與發育生物學究所)