花生泛素4启动子可实现稳定的转基因表达和高效的CRISPR编辑

发表在《aBIOTECH》上的一项研究鉴定并验证了花生中一种天然泛素4（AhUBQ4）启动子，该启动子能够实现基因的强效稳定表达。AhUBQ4启动子在报告基因检测和多重CRISPR/Cas9编辑中均优于常用的CaMV 35S启动子，为更高效的花生转化和功能基因组学研究铺平了道路。

北京大学现代农业科学研究所刘小琴博士领导的研究团队发现并鉴定了一个具有强效且稳定转录活性的花生原生泛素4启动子（AhUBQ4）。鉴于CaMV 35S等外来启动子在花生转化中的局限性（例如基因沉默和表达变异性），该团队寻求一种原生解决方案来提高这种重要作物的基因工程效率。

 

利用转录组数据和序列同源性，作者鉴定出AhUBQ4是一个高表达的泛素基因。他们克隆了一个 973 bp 的启动子片段，并利用 GUS 和 Ruby 报告基因测试了其驱动基因表达的能力。在本氏烟和花生茎盘中进行的瞬时表达实验，以及在拟南芥和花生毛状根中的稳定转化实验，证实了AhUBQ4在不同组织和条件下都能促进基因稳定、均匀的表达。

 

进一步研究发现，AhUBQ4启动子可用于驱动花生HY5-HOMOLOG基因CRISPR/Cas9系统的Cas9表达。与35S启动子相比，AhUBQ4启动子在转基因毛状根中实现了更强的GFP表达和更高的编辑效率，且突变类型更广泛。

 

这项研究确立了AhUBQ4启动子作为花生基因过表达和精确基因组编辑的有力工具的地位，为豆科植物的遗传改良和分子育种提供了新的潜力。

 

请参阅文章：

花生泛素4启动子驱动花生基因稳定过表达和高效的多重CRISPR/Cas9基因编辑

https://link.springer.com/article/10.1007/s42994-025-00230-7