基因组编辑技术在植物基因功能鉴定及作物育种中的应用_周想春.pdf

网络出版时间：2016-01-12 15:58:09 网络出版地址：/kcms/detail/11.1913.R1558.004.html 基因组编辑技术在植物基因功能鉴定及作物育种中的 应用 1 1,2 周想春 ，邢永忠 1.华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室，武汉 430070； 2.主要粮食作物产业化湖北省协同创新中心，荆州 434025 摘要：利用生物技术可以对植物基因组进行高效、精准、特异的修饰。锌指核酸酶（Zinc finger nucleases, ZFN ）、 转录激活样效应因子核酸酶（Transcription activator-like effector nucleases, TALEN ）、成簇规律间隔短回文 重复序列(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats, CRISPR)/Cas9 (CRISPR-associated 9)是目 前基因组编辑技术应用中的关键工程核酸酶。通过产生DNA 双链断裂 （Double-strand breaks, DSBs ）激活 植物内源修复途径（包括非同源粘性末端连接和同源重组修复），基因组编辑技术可以实现对靶位点的定 点突变、缺失或者基因的插入与替换。基因组编辑已经被广泛地应用到各种植物的基因组修饰中，如拟南 芥、水稻、烟草等。本文主要概述了基因组编辑技术在植物基因功能鉴定及作物遗传育种中的应用，对其 未来在作物精准改良中需要完善的相关问题进行了探讨。 关键词：基因组编辑；ZFN ；TALEN ；CRISPR/Cas9 ；基因功能鉴定；作物育种 The application of genome editing in identification of plant gene function and crop breeding 1 1, 2 Xiangchun Zhou , Yongzhong Xing 1. National Key Laboratory of Crop Genetic Improvement, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China; 2. Hubei Collaborative Innovation Center for Grain Industry, Jingzhou 434025, China Abstract: Plant genome can be modified via current biotechnology with high specificity and excellent efficiency. Zinc finger nucleases (ZFN), transcription activator-like effector nucleases (TALEN) and clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)/CRISPR-associated 9 (Cas9) system are the key engineered nucleases used in the genome editing. Genome editing techn