面对人口快速增长、气候变化和疾病,精准工程对作物性状改良的进步至关重要。为此,使用 RNA 引导的 Cas9 的靶向双链断裂技术已被广泛用于植物基因组编辑。通过农杆菌或粒子轰击递送编码 Cas9 和向导 RNA (gRNA) 的质粒很常见,但需要优化表达,并且通常会导致质粒 DNA 随机整合到植物基因组中。最近的进展描述了通过将 Cas9 和 gRNA 作为预组装的核糖核蛋白 (RNP) 递送到各种植物组织中进行基因编辑,但在产生再生植物方面效率中等。在本报告中,我们描述了小麦中 Cas9-RNP 介导基因编辑的重大改进。我们证明,原生质体中的 Cas9-RNP 检测是一种快速有效的工具,可用于合理选择可再生未成熟胚胎 (IE) 中用于基因编辑的最佳 gRNA,并且高温处理可提高两种组织类型的基因编辑率。我们还表明,在金粒子轰击的小麦 IE 中,Cas9 介导的编辑至少持续 14 天。本研究中再生的编辑小麦植株在没有外源 DNA 和选择的情况下以高比率恢复。通过这种方法,我们敲除了一组三个同源基因和两个致病效应易感基因,从而设计出对相应基因的不敏感性
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