使用成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR)-CRISPR 相关蛋白 9 (Cas9) 系统进行基因组编辑极大地促进了真菌病原体的遗传分析。穗枯萎病真菌禾谷镰刀菌会给具有重要经济价值的谷类作物造成毁灭性损失。最近开发用于禾谷镰刀菌的 CRISPR-Cas9 系统使得基因组编辑更加高效。在本研究中,我们描述了一种基于 CRISPR-Cas9 的基因组编辑工具,用于将预组装的 Cas9 核糖核蛋白 (RNP) 直接递送到禾谷镰刀菌的原生质体中。使用 RNP 显著增加了转化子的数量和成功用选择标记替换目标基因的转化子的百分比。我们表明,由 Cas9 核糖核蛋白介导的单个双链 DNA 断裂足以实现基因删除。此外,短同源重组仅需要靶基因两侧 50 个碱基对区域。Cas9 RNPs 的高效率使得大规模功能分析、必需基因的鉴定和基因删除成为可能,而这些是传统方法难以实现的。我们期望我们的方法将加速禾谷镰刀菌的遗传学研究。
(未经同行评审认证)是作者/资助者。保留所有权利。未经许可不得重复使用。此预印本的版权所有者此版本于 2022 年 2 月 26 日发布。;https://doi.org/10.1101/2022.02.25.481987 doi:bioRxiv preprint
标记避免了与体外产生的不稳定 sgRNA 相关的困难,使其成为一种产生无转基因改良 F. venenatum 菌株的有吸引力的系统。我们的结果表明,在大多数分离株中,在没有选择的情况下载体会丢失,表现为无法在潮霉素选择培养基上生长。在少数分离株中观察到的持续潮霉素抗性表明载体元素可能整合到染色体中(包括用于抗潮霉素的 hph 基因),或残留的染色体外载体(这可能是由于某些分离株中的初始拷贝数较高)。从一个转化菌落中回收潮霉素抗性和易感单孢子分离株表明在孢子形成之前,部分但不是所有细胞核中的残留载体会丢失。通过持续培养,预计最终所有细胞核都会丢失
5S-1 3 0 5S-2 3 0 5S-4 3 0 5S-5 3 0 5S-6 3 3 3 5S-7 3 2 5S-7 3 2 5S-10 3 3 Polii-5 3 0 Polii-5 3 0 Polii-6 3 0 Polii-6 3 0 Polii-6 3 0对照培养物Ama1-A y y ama1-a y y ama1-a y ama1-a y ama1-y y ama1-y y ama y y y y y y wt y x y x y x rristial in x ristial(from in x grormycin(pda)pda(pda) PKS12基因变体使用先前在非选择性培养基上维持的两种培养基的培养物中的接种物。显示了每种变体的3个同基因线的结果。变体。用表达MEGFP的AMA1载体转化的对照培养物(AMA1-A和AMA1-B)在选择培养基上保持了几种培养物和生长的选择培养基,每种培养培养基的三个重复用Y(增长)或X表示(无增长)。
香蕉(Musa spp。)是全球重要的水果作物。真菌fusarium oxysporum f。 sp。cubense(foc)导致镰刀菌,被广泛认为是最具破坏性的植物疾病之一。fusarium Wilt先前已经破坏了全球香蕉的生产,并继续这样做。此外,由于目前使用高密度的香蕉种植园,具有理想植物建筑(IPA)的理想香蕉品种具有较高的耐药性,最佳的光合作用和有效的吸水性。这些特性可能有助于增加香蕉的产量。基因工程对于大多数品种的不育而具有焦点耐药性和理想植物建筑的香蕉品种的开发很有用。然而,基因工程带来的持续免疫反应总是伴随着降低的屈服。为了解决这个问题,我们应该对MUSA基因组进行功能遗传研究,并结合基因组编辑实验,以揭示免疫反应和香蕉中植物结构形成的分子机制。对与焦点抗性和理想结构相关的基因的进一步探索可能会导致具有理想结构和病原体超级耐药性的香蕉品种的发展。这种品种将帮助香蕉在全球范围内保持主食。
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