玉米定向基因编辑研发与服务技术平台构建
发布时间：2022-06-27
信息来源：北京市科技成果信息系统
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发布时间：2022-06-27
信息来源：北京市科技成果信息系统
- 基因;编辑技术;玉米;应用;技术平台
科技成果名称：玉米定向基因编辑研发与服务技术平台
关键词：玉米；基因编辑；核不育种子生产技术；双单倍体技术；耐除草剂
科技成果类型：原始创新
科技成果所处阶段：实验室研究
科技成果应用领域：农、林、牧、渔业
科技成果简介：本成果针对基因编辑技术核心的元件，对基因编辑技术体系进行系统的构建，即从玉米内源RNA PolIII识别的启动子中鉴定与筛选高效稳定表达的元件，从中鉴定得到3个主要的内源表达核内小RNA效率高的启动子应用于基因编辑技术体系中RNA指导单元的表达；在此基础之上，优化了基于稳定与瞬时转化表达技术的基因编辑技术，使基因编辑技术的应用范围与场景扩大，以减轻技术要素对应用的限制；进一步优化了系列Cas9、Cas12a (Cpf1)、Cas13及其系列突变体，增强了该技术的效率、功能性与精巧性；在此基础之上构建了可基于多种基因编辑技术递送技术体系的系列定点精准基因编辑技术，如基因敲除、删除、碱基编辑、染色体易位与重排、定点插入与替换等。经过4年的发展，系列技术已非常成熟，并具有一定的优势，系列载体已被国内外多家著名科研机构广泛采用，有力地支撑了玉米基因编辑技术领域的发展。该成果基于这些成熟的技术体系，开展了多个具有种业产业应用价值的基因编辑，多个案例的研究经验及其结果均证明了该技术体系的先进性与高效性。例如，基于CRISPR/Cas9与CRISPR/Cpf1技术，在LG1、Waxy1、Sh2基因中设计定向基因编辑不同突变方式，获得雄性不育系、早熟、紧凑株型玉米、糯玉米和超甜玉米编辑株系，创制育种上应用的目标定向突变系。熟化技术体系成为技术平台，形成了可以程序化并可提供社会化服务的技术平台。总体上，该成果的新技术体系先进，是创制重要性状技术与产品的底层工具之一，具有重要的技术价值。
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