近日，揚州大學農學院劉巧泉教授研究團隊在國際著名期刊《Plant Biotechnology Journal》在線發表題目為「Creating novel Wx alleles with fine-tuned amylose levels and improved grain quality in rice by promoter editing using CRISPR/Cas9 System」的研究論文，該研究通過CRISPR/Cas9技術編輯水稻Wx基因啟動子上的關鍵順式作用元件調節基因表達，創製了多個可微調直鏈澱粉含量的新Wx等位基因，為水稻優質育種提供了新種質與新方法。
Waxy（Wx）基因是控制水稻胚乳直鏈澱粉合成、影響稻米蒸煮品質（ECQ）的關鍵因子，Wx變異是水稻直鏈澱粉含量（AC）變化和ECQ多樣性的主要原因。AC過高的稻米其ECQ往往較差, AC過低會使米飯太粘，且會影響稻米的外觀品質。當前育種家迫切需要可在現有廣泛應用的Wx等位基因基礎上微調其表達進而適度調控AC的新種質和新技術。劉巧泉研究團隊通過CRISPR/Cas9技術編輯水稻Wx基因啟動子上的關鍵順式作用元件，提供了一個可有效溫和調節Wx基因表達的啟動子靶位點，並創製了6種農藝性狀良好的新Wx等位基因及其新種質，有潛力應用於稻米品質改良育種。在已克隆的所有Wx等位基因中該靶位點序列非常保守。因此，在不同Wx等位基因中編輯該位點將有機會獲得更多微調AC的新Wx等位基因。同時，該研究也表明編輯基因的核心啟動子可能是一種適度調節目的基因表達的通用型方法。揚州大學農學院博士研究生黃李春、青年教師李錢峰和張昌泉為論文共同第一作者，劉巧泉教授為論文通訊作者。本研究得到國家自然科學基金、國家重點研發項目和轉基因重大專項等資助。圖 利用CRISPR/Cas9編輯Wx啟動子創建新Wx等位基因