针对PDS基因中保守的功能基序，可以实现香蕉中高效的CRISPR/Cas9编辑技术

《Scientific Reports》：Targeting a conserved functional motif in the PDS gene enables efficient CRISPR/Cas9 editing in banana

　　

摘要

在CRISPR/Cas9介导的多倍体作物基因组编辑过程中，编辑不完全和嵌合表型是主要挑战。本研究设计了一种引导RNA（gRNA），以靶向‘Grand Naine’香蕉中phytoene去饱和酶（PDS）基因外显子3内的一个保守二核苷酸结合基序。该gRNA在GC含量、PAM附近的鸟嘌呤残基以及预测的二级结构方面都经过了精心选择，以提高Cas9的切割效率。通过农杆菌介导的胚胎细胞悬浮液转化，获得了102株潜在的转基因植株，所有植株均表现出表型改变，其中91%为白化植株，9%为淡绿色植株，表明PDS基因被有效敲除且不存在嵌合现象。测序结果显示为三等位基因编辑，所有编辑后的植株均具有两个相同的突变和一个独特的突变。值得注意的是，在保守基序内进行2到6个氨基酸的小范围缺失就足以消除PDS的功能，这证实了其在类胡萝卜素生物合成中的关键作用。该策略适用于通过无性繁殖的多倍体作物，为实现高效、均匀的基因组编辑提供了实用的方法，并有助于开发精确、无嵌合的CRISPR/Cas9编辑技术。