近日，中國(guó)熱科院熱帶生物技術(shù)研究所木薯轉(zhuǎn)基因與基因編輯團(tuán)隊(duì)在木薯抗病種質(zhì)創(chuàng)制方面取得新進(jìn)展。研究利用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)成功編輯了SC8木薯品種感病基因MeSWEET10a的啟動(dòng)子區(qū)域，顯著提高了木薯對(duì)細(xì)菌性枯萎?。–BB）的抗性。

 

　　細(xì)菌性枯萎病是全球范圍內(nèi)威脅木薯產(chǎn)量的主要病害。我國(guó)木薯主要栽培品種SC8易受到高度致病菌株Xam11感染。Xam11病原菌的效應(yīng)子TALE20可通過結(jié)合木薯MeSWEET10a啟動(dòng)子上的效應(yīng)蛋白結(jié)合元件EBE，激活該基因表達(dá)，促進(jìn)感染部位分泌糖，導(dǎo)致病菌繁殖并引發(fā)病害。為了打破這一結(jié)合，研究團(tuán)隊(duì)通過CRISPR/Cas9技術(shù)精確編輯了EBE元件，編輯效率達(dá)到98.2%。EBE元件的突變阻止了TALE20與MeSWEET10a啟動(dòng)子的結(jié)合，從而減少病斑面積，并降低了細(xì)菌的繁殖速度，最終顯著提高基因編輯木薯的抗病性，同時(shí)其產(chǎn)量相關(guān)性狀如塊根重量、淀粉含量等均與WT無顯著差異。表明利用CRISPR/Cas9技術(shù)精準(zhǔn)編輯感病基因啟動(dòng)子可以有效提升木薯的抗病能力，而不影響其經(jīng)濟(jì)性狀。

 

　　相關(guān)研究成果以“Editing of the MeSWEET10a promoter yields bacterial blight resistance in cassava cultivar SC8”為題發(fā)表于《Molecular Plant Pathology》。中國(guó)熱科院生物所王亞杰助理研究員、海南大學(xué)熱帶農(nóng)林學(xué)院耿夢(mèng)婷副教授、浙江大學(xué)博士生潘冉冉為共同第一作者。中國(guó)熱科院生物所姚遠(yuǎn)副研究員、郭建春研究員、海南大學(xué)熱帶農(nóng)林學(xué)院陳銀華教授為論文通訊作者。此研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、海南省自然科學(xué)基金、中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、海南省種業(yè)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家木薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系等項(xiàng)目的資助。

 

　　論文鏈接：https://bsppjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mpp.70010