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南农大科研团队最新发现作物基因组精准修改育种新技能有新进展
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发布时间:2026-01-03 07:41:42
现代快报讯(通讯员 江玲 记者 李楠)近来,南京农业大学万建民院士团队经过蛋白质工程规划,开发了 - 联系我们
现代快报讯(通讯员 江玲 记者 李楠)近来,南京农业大学万建民院士团队经过蛋白质工程规划,开发了一类高效、高特异性的“嵌合高保线蛋白”方式的腺嘌呤碱基修改东西CH-ABE及其PAM-less变体,在水稻中完成了高效和高特异性兼具的精准单碱基修改,该研讨成果于2025年12月23日在线发表于植物学闻名期刊上。
在现代农业生物育种技能领域,腺嘌呤碱基修改器(ABEs)因其能完成精准的A-to-G的单碱基替换且不发生DNA双链断裂,成为作物遗传改进的重要东西。但是,ABE8e使用了高活性的TadA8e脱氨酶,引发了其在全基因组规模内发生脱靶的安全忧虑。
研讨团队采用了“嵌入式”战略,将高活性的TadA8e蛋白“锁”在Cas9蛋白的特定柔性区域,挑选开宣布4个CP-ABE版别,明显按捺sgRNA非依靠的脱靶修改。进一步引进高保线蛋白(SniperCas9、eSpCas9(1.1)和Sniper2L),构建了CH-ABE修改体系,将sgRNA依靠性和非依靠性的脱靶效应别离降低了高达7.0倍和79.4倍,并能够发生22.0%-72.4%的水稻纯合及双等位骤变体。全基因组和全转录组测序(WGS/WTS)进一步证明了CH-ABEs在安全性方面的优化。
为扩展其靶向规模,研讨团队还开发了3种无PAM约束的SpRY变体(SpRY-K1,SpRY-K2和SpRY-KK),将CP-ABE在非经典PAM靶点处的活性提升了80.0%。使用优化的修改器CP-ABE8e-RYKK,团队成功区分了水稻中的旁系同源靶点(OsSPL14与OsSPL16),并经过准确装置OsALS-K591E骤变创制了抗除草剂水稻种质(图1)。相关研讨为优秀等位变异的定向精准创制以及分子规划育种供给了技能支撑。
南京农业大学在读博士生胡健健、李雪和已结业硕士生高渝鸿为本文一起榜首作者,万建民院士和李超教授为一起通讯作者。南京农业大学董小鸥教授、吴玉峰教授、王益华教授、赵志刚教授和刘世家研讨员等参加部分研讨工作。该研讨得到国家生物育种严重专项、国家重点研制方案、生物育种钟山实验室和南京农业大学三亚研讨院等引导项目等赞助。
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