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我所科研人员在昆虫基因组编辑研究中取得新进展

2013年10月29日,国际学术期刊Cell Research在线发表了植物生理生态研究所黄勇平研究组关于昆虫基因组编辑的最新研究成果“The CRISPR/Cas System mediates efficient genome engineering in Bombyx mori”。该研究报道了一个利用CRISPR/Cas体系在家蚕中进行基因敲除的成功案例。

一直以来,在果蝇之外的昆虫分子遗传学研究中缺乏有效的遗传操作手段。近年来,随着遗传操作和转基因技术的不断进步,家蚕逐渐成为一个良好的鳞翅目代表性模式昆虫。黄勇平研究组首先建立了高效稳定的家蚕遗传操作平台,在此基础上,通过在家蚕原胚期注射Cas9mRNA和靶向BmBLOS2基因的Grna,成功地在家蚕基因组水平诱发了突变,而且突变体的表型可以稳定遗传至后代。同时,利用多位点编辑进行基因组大片段敲除也获得了成功。BmBLOS2是昆虫尿酸合成通路中的一个重要基因,家蚕中此基因功能缺失会导致尿酸不能在表皮内积蓄,出现家蚕皮肤透明的表型,俗称“油蚕”。目前已有利用核酸酶ZFN和TALEN等系统对此基因进行定点敲除并成功的报道,与之相比,CRISPR/Cas体系具有操作更加快速简便、成本低廉等优点,必将在昆虫功能基因组研究中发挥越来越重要的作用。利用核酸酶进行基因组编辑可取代现行的利用转座子、病毒进行的昆虫遗传操作,大大提高了生物安全性。鳞翅目昆虫占农林害虫的70%-80%,本项成果也为今后在鳞翅目害虫中开展遗传控制提供了良好的研究手段。

该项目得到了国家自然基金委和科技部973的资助,主要工作由博士生王跃强在黄勇平研究员和谭安江副研究员的指导下完成。(谭安江供稿)
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