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作者:吴桐;刘雯雯;任红艳;徐康;于济世;杨烨;印遇龙;毕延震;
单位:湖北省农业科学院,畜牧兽医研究所,动物胚胎工程及分子育种湖北重点实验室;长江大学动物科学技术学院;岭南现代农业科学与技术广东省实验室;中国科学院亚热带农业生态研究所;湖南惠生农业科技开发股份有限公司;
摘要:多位点基因编辑是通往复合性状协同改良的有效路径,它可以通过并联表达多个单顺反子单导向RNA(Single-guide RNA,sgRNA)和串联表达一个多顺反子sgRNA 2种方法实现。前者元件构成复杂,牺牲了编辑效率;后者结构单一,效率优势明显。本研究利用转运RNA(tRNA)精确自剪切的优点,通过表达双顺反子sgRNA,定点编辑了猪肌抑素基因成熟肽编码区,获得了纯合敲除MSTN的猪原代肾成纤维细胞系,成功构建了基于tRNA串联双sgRNA的载体PX459-tRNA-MSTN,相较于单sgRNA介导及双sgRNA分别介导的方式,串联双sgRNA介导的敲除效率显著提高,并成功实现了MSTN基因的敲除,证实了tRNA自剪切机制在大型动物多基因编辑中的有效性和实用性,为地方猪种的经济性状遗传改良提供了简便、高效的技术方案,展现出在畜牧育种中推广应用的潜力。
关键词:CRISPR/Cas9;;tRNA;;桃源黑猪;;MSTN
基金资助:农业生物育种重大项目(2023ZD0404703);; 国家自然科学基金(32472882);; 湖北省自然科学基金创新群体项目(2024AFA027);; 湖北省重点研发计划(2023BBB170);; 中国科学院战略性先导科技专项(XDA24030204)