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Sistema CRISPR/Cas9 específico para polen para aumentar mutaciones genéticas heredables en maíz

Autores: Jing, Changshuang; Wei, Min; Fang, Peng; Song, Rentao; Qi, Weiwei

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales

Palabras clave

Crispr/cas9
Biotecnología vegetal
Edición de genes
Sistema específico de polen
Promotores de maíz
Mutaciones heredables

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 42

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El sistema CRISPR/Cas9 ha sido ampliamente utilizado en la biotecnología vegetal como una herramienta de edición genética. Sin embargo, se observó que un diseño convencional con CRISPR/Cas9 expresado de manera ubícua causaba un gran número de mutaciones somáticas que complicaban la identificación de mutaciones heredables. Construimos un sistema CRISPR/Cas9 específico del polen (PSC) utilizando promotores específicos del polen del maíz (pZmPRO1 y pZmPRO3) para dirigir la expresión, y el factor de transcripción bZIP fue empleado como gen objetivo. El sistema CRISPR/Cas9 impulsado por el promotor de ubiquitina del maíz (pZmUbi) se utilizó como control. Generamos plantas transgénicas para los sistemas PSC y UC y analizamos tres eventos independientes para cada sistema. Descubrimos que el sistema PSC pZmPRO1 no generó mutaciones en el gen objetivo en la generación T0 pero generó exitosamente mutaciones en el gen objetivo del 0 al 90% en la generación T1. Un total de 31 de 33 mutaciones en la generación T1 pudieron ser heredadas en la generación T2. Además, el 88.9-97.3% de las mutaciones en la generación T2 provenían de la generación T1. El sistema UC generó mutaciones en la generación T0, y el 0%, 50% y 92.9% de las mutaciones en la generación T1 provenían de la generación T0. Nuestros resultados demuestran que el sistema PSC proporcionó mutantes estables y heredables en la siguiente generación, y este enfoque también podría aplicarse en otros cultivos utilizando sistemas CRISPR/Cas9 específicos de las células germinales para facilitar la cría de plantas.

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