基于CRISPR/Cas9系统分析草地贪夜蛾Wnt1基因的生物学功能

作者：付晓政; 李瑞; 邱琪琪; 王梦珂; 赵特^*; 周琳^*

来源：植物保护学报, 2023, 50(01): 59-70.

DOI：10.13802/j.cnki.zwbhxb.2023.2021059

• Wnt1基因
• 草地贪夜蛾
• CRISPR/Cas9系统
• 胚胎发育

为明确草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda中Wnt1基因的生物学功能，采用实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,qPCR)技术检测草地贪夜蛾胚胎发育期Wnt1基因的表达谱，利用CRISPR/Cas9系统对Wnt1基因进行定向敲除，并通过qPCR技术检测草地贪夜蛾Wnt1基因缺失突变体中与昆虫发育相关基因的表达水平。结果显示，Wnt1基因在草地贪夜蛾整个胚胎发育期均有表达，在胚胎发育早期（6 h）表达水平最高。将SfWnt1-sgRNA和Cas9蛋白混合注入草地贪夜蛾卵中，胚胎死亡率明显升高，同时获得了Wnt1基因缺失的草地贪夜蛾突变体。突变率与注射浓度相关，注射浓度越高，突变率越高；当SfWnt1-sgRNA和Cas9蛋白混合后终浓度均为300 ng/μL时，注射的724粒卵中获得体节缺陷突变体52头，附肢缺陷突变体64头，组织特化突变体20头；SfWnt1-sg RNA和Cas9蛋白混合后终浓度均为100 ng/μL时，注射的413粒卵中最终获得体节缺陷突变体14头，附肢缺陷突变体22头，组织特化突变体7头；这些突变体均无法存活至化蛹。草地贪夜蛾Wnt1基因被敲除后，与昆虫发育密切相关的17个基因表达水平均显著下调。表明Wnt1基因在草地贪夜蛾胚胎发育过程中发挥着至关重要的作用。

• 单位
  河南农业大学