淡色库蚊复合体分布广泛,导致蚊媒疾病在人类中的传播难以预防。使用 CRISPR/Cas9 基因编辑是一种有效的技术,有可能解决日益严重的蚊媒疾病问题。本研究利用 ReMOT 控制技术在淡色库蚊中生产转基因蚊子。通过注射 60 只成年雌蚊建立了显微注射系统——需 14 µ l 注射混合物,使用≤1 µ l 的内体释放试剂(氯喹或皂苷)不会发生沉淀。在采血后 24 小时(卵黄发生高峰期)注射 P2C 增强型绿色荧光蛋白-Cas9(P2C-EGFP-Cas9)核糖核蛋白复合物进入卵巢的效率为 100%。利用此方法进行KMO敲除,我们发现当通过ReMOT Control将P2C-Cas9 RNP复合物注射到淡色库蚊成年血淋巴中时,卵巢中也能发生基因编辑。在氯喹组,筛选出的2,251只G 0 子代中,9只个体表现出白眼和马赛克眼表型。在皂苷组,筛选出的2,462只G 0 子代中,观察到8只突变个体。测序结果显示13 bp的缺失,进一步证实了发生基因编辑的事实。总之,ReMOT Control在淡色库蚊中的成功应用,不仅为该方法提供了基本参数(注射参数和注射时间),而且有利于蚊虫生物学和防治的研究。
竹节虫 Medauroidea extradentata 的孤雌生殖生命周期为转基因品系的产生提供了独特的优势,因为原则上在第一代就可以实现同源且稳定的转基因品系。然而,到目前为止,用于操纵其基因的遗传工具尚未开发出来。在这里,我们成功地实施了 CRISPR/Cas9 技术来修改竹节虫 Medauroidea extradentata 的基因组。作为概念验证,我们针对参与眼色素沉着的 ommochrome 途径的两个基因(朱砂和白色,分别为第二和第一外显子)以产生敲除 (KO) 突变体。产卵后 24 小时内进行微注射,重点关注单细胞(和单倍体)发育阶段。产生的 KO 导致朱砂和白色的眼睛和角质层颜色表型不同。纯合朱砂突变体的眼睛和表皮呈现淡色色素沉着,而纯合白色 KO 导致发育中的胚胎完全无色素表型。总之,我们表明 CRISPR/Cas9 可以成功应用于 M. extradentata 的基因组,从而产生表型不同且可存活的动物。现在可以使用这种遗传工具箱,利用孤雌生殖非模式生物创建稳定的转基因品系。