近日,中国农业科学院蔬菜花卉研究所杨学勇团队联合安徽农业大学魏鹏程团队等在JIPB发表题为 “Development of a highly efficient prime editing platform for cucurbits enables breeding of multi-disease resistant cucumber” 的研究论文。研究建立了高效引导编辑系统 Csy4-PE6d,显著提升了黄瓜、甜瓜、南瓜等作物的精准编辑效率,并进一步在黄瓜中定向创制出兼具细菌性角斑病和霜霉病抗性的种质材料,为双子叶作物基因功能研究和精准育种提供了新的技术平台。

该研究通过遗传转化体系优化、PE蛋白表达增强以及Csy4介导的pegRNA加工优化,建立了高效的Csy4-PE6d引导编辑平台。该系统在黄瓜中实现了高效率、高比例纯合的精准编辑,并可应用于甜瓜、南瓜和马铃薯等多种双子叶作物。进一步利用该系统定向创制黄瓜双病抗性种质,验证了其在精准育种中的实际应用价值。该研究为葫芦科及其他双子叶作物的基因功能解析、优异等位基因创制和精准育种提供了新的高效技术工具。
中国农业科学院蔬菜花卉研究所博士后王俊雅、博士生肖玲和安徽农业大学辛同旭教授为论文第一作者;中国农业科学院蔬菜花卉研究所杨学勇研究员和安徽省农业科学院李娟研究员为共同通讯作者。中国农业科学院蔬菜所凌健研究员在病原菌接种上提供了重要帮助,安徽农业大学魏鹏程教授为该研究提供了重要指导。该研究得到国家自然科学基金、中国农业科学院科技创新工程、蔬菜生物育种全国重点实验室开放课题和北京市乡村振兴农业科技项目等项目资助。
原文链接:https://www.jipb.net/EN/10.1111/jipb.70375