科技创新进展：利用花序特异表达基因启动子驱动Cas9表达创建无标记转基因水稻

来源：中国水稻研究所作者：重点实验室发布时间：2019-02-21

1月28日，Journal of Genetics and Genomics 杂志在线发表了我所王克剑团队题为Generation of marker-free transgenic rice using CRISPR/Cas9 system controlled by floral specific promoters的研究论文。该研究利用花序特异表达基因启动子驱动Cas9蛋白的表达，在完成转基因筛选后自动将标记基因序列删除，成功创建了无标记转基因水稻植株。

目前，农杆菌介导的转基因技术被广泛应用于植物科学研究。植物表达载体通常含有编码抗性蛋白的基因片段（标记基因），用以筛选转基因阳性植株。但是，筛选过程完成之后，标记基因对于转基因植株本身是多余的。

研究人员希望利用在愈伤组织中不表达而在花序中特异表达基因的启动子驱动Cas9蛋白表达，使得抗性标记在转基因筛选过程中可以正常作用，获得阳性T0代转基因水稻植株，随后的生殖阶段Cas9蛋白表达，结合多个特异sgRNA同时产生切割，删除包括抗性标记、Cas9蛋白编码序列等在内不再需要的序列，从而在子代中获得无标记的转基因水稻种子。研究人员分别选定了OsMADS15、OsMADS58、OsMADS32、OsREC8四个基因的启动子来驱动Cas9蛋白表达。经检测发现，OsMADS15启动子驱动Cas9表达获得了无标记T1代转基因水稻；OsMADS58驱动Cas9蛋白产生的转基因T1代也可获得标记片段删除的植株，但均为杂合体；OsMADS32和OsREC8基因启动子驱动Cas9蛋白未能产生无标记转基因植株。

该研究得到中国农科院创新工程经费资助。王俊杰博士和王春副研究员为共同第一作者，王克剑研究员为通讯作者。

文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1673852719300165