番茄CRISPR/Cas9介导的多基因编辑技术体系构建与应用

作者：杨孟霞; 刘晓林; 曹雪; 魏凯; 宁宇; 杨沛; 李珊珊; 陈紫月; 王孝宣; 国艳梅; 杜永臣; 李君明; 刘磊; 李鑫; 黄泽军^*

来源：园艺学报, 2023, 50(06): 1215-1229.

DOI：10.16420/j.issn.0513-353x.2022-0339

• 番茄
• CRISPR/Cas9
• 多基因编辑
• U3 snRNA基因
• 同尾酶技术
• GFP标记基因
• 果实性状

为了构建番茄CRISPR/Cas9介导的多基因编辑体系，用SlU6-2p、SlU6-3p、SlU6-7p、SlU3-5p、SlU3-9p和SlU6-5p启动子分别替换pKSE401和pCBC-DT1T2载体中的拟南芥U6启动子，构建了1个双元载体（p MGET）、2个中间载体（pKC-S2M和pKC-S3M）和3个gRNA模块载体（pCBC-S1、pCBC-S2和pCBC-S3）。为了测试该多基因编辑体系，通过PCR扩增、Goldengate克隆和同尾酶技术，将含有6个番茄果实性状相关基因Green flesh(GF)、Ovate(O)、Locule number(LC)、SlMYB12(Y)、Tangerine(T)、Uniformripening(U)靶点序列的sgRNA聚合构建多基因编辑载体pMGET-OYGTULC和pMGET-TULCOYG，检测6个基因同时被编辑的效率分别为44.00%和11.76%。用携带pMGET-OYGTULC载体的根癌农杆菌转化番茄材料获得2株6个基因均被编辑的植株，序列变异为单个碱基的插入、单个或多个碱基的缺失及大片段的缺失等多种形式。本研究中该多基因编辑体系可以高效地应用于番茄多基因编辑，并且可以得到稳定遗传的突变体，可为番茄基础研究和遗传改良提供一个简便的工具箱。

• 单位
  中国农业科学院蔬菜花卉研究所