分子植物育种
(
网络版
), 2016
年
,
第
14
卷
,
第
1024
-
1028
页
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2016, Vol.14, 1024
-
1028
Copyright © 2016 BioPublisher 1024
研究报告
Research Report
CRISPR-Cas9
植物基因编辑系统敲除拟南芥
AG
基因表达载体的构建
王晓霞
,
苏哲
,
岳彩云
,
樊金会
山东农业大学林学院
,
泰安
, 271018
通讯作者
:
作者
分子植物育种
, 2016
年
,
第
14
卷
,
第
4
篇
doi: 10.5376/mpb.cn.2016.14.0004
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引用格式
(
中文
)
：
王春凯等
, 2016,
烤烟易烤性连锁标记的适用性验证
,
分子植物育种
(online), 14(4): 1024-1028 (doi: 10.5376/mpb.cn. 2016.14.0004)
引用格式
(
英文
)
：
Wang et al., 2016, The Construction of Expression Vector of Knocking Out AG Gene in Arabidopsis thaliana by CRISPR-Cas9, Fenzi Zhiwu Yuzhong
(online) (Molecular Plant Breeding), 14(4): 1024-1028 (doi: 10.5376/mpb.cn2016.14.0004)
摘
要
CRISPR-Cas
系统是细菌和古细菌在进化过程中逐渐形成的一种适应性免疫系统，通过
sgRNA
介导对靶位点进行
定位并利用
Cas
酶对核酸实现双链断裂
(double-strand break, DSB)
。
CRISPR-Cas
系统作为一种新兴的基因定点编辑技术逐渐
成熟并在多个植物中成功得到应用，以此技术对目的基因进行靶向的敲除或敲入。本实验以拟南芥
AG
基因为基础，构建
CRISPR-Cas9
植物基因编辑系统敲除拟南芥
AG
基因的表达载体，并利用农杆菌介导
CRISPR-Cas9
植物基因编辑系统敲除
拟南芥
AG
基因，以获得高效的敲除拟南芥基因的遗传转化体系。
关键词
CRISPR-Cas9;
基因敲除
;
拟南芥
;
AG
;
遗传转化
The Construction of Expression Vector of Knocking out AG Gene in
Arabidopsis thaliana by CRISPR-Cas9
Wang Xiaoxia
Su Zhe
Yue Caiyun
Fan Jinhui
1. College of Forestry, Shandong Agricultural University, Tai’an, 271018
Corresponding author,
;
Authors
Abstract
The CRISPR-Cas system is a kind of adaptive immune system, which was gradually formed in the evolutionary
process of bacteria and archaea. The CRISPR-Cas system positions to the targeted point with sgRNA
，
and the nucleic acid is
double-strand brokenby Cas enzyme. CRISPR-Cas system as a new gene fixed-point editing techniques has been successful applied
in many plants. Targeted genes can be targeting knock-out and knock-in by the technology of CRISPRs. The experiment is based on
the AG gene of
Arabidopsis thaliana
, and construced a vector which knockout AG gene by CRISPR-Cas9 system, and then the high
efficient genetic transformation system is obtained which can knockout
Arabidopsis thaliana
genes by using the agrobacterium-
mediated genetic transformation of CRISPR-Cas9 system.
Keywords
CRISPR-Cas9; Gene knockout;
Arabidopsis thaliana
;
AG
; Genetic transformation
研究背景
基因组编辑技术正飞速发展，
CRISPR-Cas
系
统作为一种新兴的基因定点编辑技术逐渐成熟并
成功应用于多种动植物物种，促进了基因功能的
研究。
CRISPR-Ca
系统是细菌和古细菌在进化过
程中逐渐形成的一种适应性免疫系统，通过小片
段的
RNA
介导对入侵的核酸进行靶向定位并通
过
Cas
酶对核酸进行酶切、降解可以降解入侵的
病毒或质粒
DNA (Wiedenheft et al., 2012; Terns
and Terns, 2011)
。利用此技术能够对目的基因进行
靶向的敲除或敲入。
虽然目前为止，对
CRISPR-Cas9
系统的作用
机制尚未作出完全详细的论述，但其作用机制的
整个过程已经基本明确，
CRISPR-Cas9
的作用机
理
(
基本工作原理如图
1)
可分为三个阶段。第一阶
段，
CRISPR
的高度可变的间隔区的获得，在噬菌
体入侵的起始阶段，
Cas
蛋白复合物靶向并裂解
噬菌体基因组中的原型间隔序列，间隔序列接下
收稿日期：
2016
年
02
月
29
日
接受日期：
2016
年
03
月
28
日
发表日期：
2016
年
04
月
06
日
基金项目：感谢山东农业大学林学院和生命科学与技
术学院提供实验条件与技术支持
