利用CRISPR/Cas9技术进行基因组编辑成为作物育种的一个有力手段。大多数情况下,CRISPR/Cas9基因编辑导致的基因组编辑形式是产生碱基替换或小片段的插入缺失(InDels),大片段缺失的情况极少见。最近,先正达生物科技(中国)有限公司的研发人员利用CRISPR/Cas9技术造成了籼稻中DEP1基因的大片段缺失。
DEP1基因(DENSE AND ERECT PANICLE1)是中科院遗传发育所傅向东课题组克隆的产量性状基因。粳稻中存在着显性dep1突变基因,能促进细胞分裂,使得植株半矮化、稻穗变密、枝梗数增加和每穗籽粒数增多,从而促使水稻增产。然而,籼稻中并不存在dep1突变基因。如果利用常规育种方法将粳稻中的dep1转育到籼稻中将十分耗时耗力。因此,先正达的研发人员尝试利用CRISPR/Cas9技术对籼稻中的DEP1基因进行突变。他们成功造成了DEP1区域基因组上10kb片段的缺失,而且编辑效率超过9%,并得到了具有增产潜力的编辑后水稻材料。