CRISPR/Cas9介导的BBM2基因位点靶向技术，在大娜娜（Grand Naine）香蕉品种中实现了高效精确的基因敲入（HDR-assisted precise knock-in）

《Plant Cell Reports》：CRISPR/Cas9-mediated gene targeting at BBM2 locus demonstrates HDR-assisted precise knock-in in banana cv. Grand Naine

　　精准编辑香蕉中BABBYBOOM2基因的研究首次成功实现eGFP敲入，并通过PCR和测序验证。

　　

摘要

主要结论

本研究首次实现了利用CRISPR/Cas系统在香蕉品种Grand Naine的BABYBOOM2（GN-BBM2）基因位点上精确敲入eGFP基因，从而便于在胚胎发育的早期阶段检测基因编辑事件。

摘要

基因组编辑通过引入靶向和精确的遗传修饰，加速了作物改良进程。在各种工具中，基于CRISPR/Cas的基因组编辑技术因能够通过双链断裂（DSB）引发突变而得到广泛应用：这些断裂可通过非同源末端连接（NHEJ）实现基因敲除，或通过同源定向修复（HDR）生成基因敲入事件。虽然基因敲除技术在香蕉中已得到广泛应用，但由于HDR活性较低、香蕉具有无性繁殖特性以及不育性问题，高效基因敲入仍是一个重大挑战。在本研究中，我们首次成功利用CRISPR/Cas技术在香蕉中实现了基因敲入，目标基因为BABYBOOM2（BBM2），该基因编码一个参与体细胞胚胎发生的转录因子。我们将增强型绿色荧光蛋白（eGFP）基因精确插入到Grand Naine香蕉品种的BBM2位点，从而能够在胚胎发育过程中进行可视化检测。体外验证显示所选gRNA的靶标切割效率约为95%。基于PCR的筛选和扩增子大小分析确认了3个含有eGFP基因敲入的实验系（#3、#11和#14）。对这些实验系扩增子的测序进一步证实了基因敲入的准确性。因此，本研究为香蕉中的精确基因组修饰奠定了基础，并为这种重要的无性繁殖作物的定向性状改良开辟了新途径。