模块化高效CRISPR载体组装与苹果基因编辑效率评价体系构建

摘要

【目的】CRISPR/Cas基因编辑技术在苹果等果树遗传改良中展现了广阔的应用前景，然而现有的基因编辑系统在载体组装效率和模块化设计等方面仍存在局限性。旨在构建一个模块化高效的CRISPR载体系统，并建立与之配套的苹果基因编辑效率评价体系。【方法】利用常规载体进行改造，通过Golden Gate克隆技术构建了模块化CRISPR载体组装平台，实现了Cas蛋白、启动子及sgRNA表达盒等核心元件的灵活替换和快速构建。同时，整合RUBY报告元件，建立了精准的质粒转染可视化检测系统。【结果】该系统成功实现CRISPR/Cas元件与报告基因元件的协同组装；利用苹果瞬时转化体系，对苹果PDS基因的gRNA的编辑效率进行初步评估，发现不同的gRNA的基因编辑效率存在差异，有必要在稳定遗传转化开展之前对gRNA的编辑效率进行初步评价。【结论】研究结果为后续苹果基因编辑系统的优化提供了主要的载体骨架，并为其他果树基因编辑工具的进一步优化奠定了基础。

关键词

苹果 / CRISPR/Cas系统 / 模块化载体 / 基因编辑效率 / 瞬时转化

基金资助

河南省重大科技专项(221100110400); 河南省中央引导地方科技发展资金项目(Z20241471014); 河南省现代农业产业技术体系(HARS-22-09-G3); 河南省重点研发专项(251111112900)