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利用CRISPR/Cas9编辑Hd6基因创制优质早熟水稻新种质 认领 引用
1
作者 陈伟 卫万娟 +12 位作者 赵其兵 常东伟 余凌波 翟鹏飞 冯志明 陈宗祥 任仰涛 杨鹏 刘海浪 李珍富 杨永乐 金彦刚 左示敏 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2026年第4期1046-1056,共11页
抽穗期是决定水稻品种季节适应性与区域适应性的关键农艺性状。Hd6编码CK2α亚基,通过磷酸化成花调控因子来调控水稻抽穗期,其功能缺失突变体在长日照条件下抽穗期缩短。利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对优良食味晚粳品种南粳46(NJ46)的Hd... 抽穗期是决定水稻品种季节适应性与区域适应性的关键农艺性状。Hd6编码CK2α亚基,通过磷酸化成花调控因子来调控水稻抽穗期,其功能缺失突变体在长日照条件下抽穗期缩短。利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对优良食味晚粳品种南粳46(NJ46)的Hd6基因进行敲除,以缩短NJ46的生育期,扩大其种植区域。利用CRISPR/Cas9基因编辑的原理,在Hd6的第2外显子处设计靶点,通过BLAST分析确定其特异性并构建pCAMBIA1305-Actin:Cas9-sgRNAHd6表达载体,利用农杆菌介导法转化NJ46愈伤组织,通过PCR技术筛选不含外源成分的纯合突变系,分别在苏中和苏北区域测定各纯合突变株系的抽穗期、主要农艺性状、产量性状及品质性状,并与相应生态区主栽品种南粳9108(NJ9108)、南粳518(NJ518)进行比较。在T0代获得了18株转基因阳性植株,在T2代获得了3个无外源成分、不同突变类型的纯合突变株系:NJ46-hd6ko-1(缺失TTGG)、NJ46-hd6ko-2(缺失25个碱基)、NJ46-hd6ko-3(缺失G),其抽穗期分别比NJ46提早21.1、24.7和21.4 d。其中,NJ46-hd6ko-3的抽穗期、理论产量、精米率、直链淀粉含量、胶稠度、食味值均与NJ9108相近,但株高和碱消值则分别低于和高于NJ9108,综合性状更优,适宜在苏中地区种植;NJ46-hd6ko-2的抽穗期、理论产量、碱消值等与NJ518均无显著差异,但精米率和食味值均显著高于NJ518,而且株高矮于NJ518,综合性状更优,适宜在苏北地区种植。定向编辑NJ46中的Hd6基因,创制了分别适宜苏中和苏北生态区种植的优良食味粳稻新种质,扩展了优良食味水稻品种的种植区域。 展开更多
关键词 水稻 CRISPR/Cas9 基因编辑 抽穗期 Hd6
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CRISPR/Cas9 multiplex editing of four TaSK41 genes increases grain size and weight and reveals a TaSK41-TaSnRK1β1 module associated with carbohydrate metabolism in wheat 认领 引用
2
作者 Peipei Zhang Binxue Kong +6 位作者 Lijian Guo Ming Chen Weidong Gao Yanyan Zhang Jianfei Wang Jingfu Ma Delong Yang 《The Crop Journal》 SCIE CSCD 2026年第3期761-774,共14页
Grain size and weight contribute to wheat(Triticum aestivum L.)yield,yet how Glycogen synthase kinase3(GSK3)/SHAGGY-like kinase signaling interfaces with carbohydrate metabolism during grain development remains poorly... Grain size and weight contribute to wheat(Triticum aestivum L.)yield,yet how Glycogen synthase kinase3(GSK3)/SHAGGY-like kinase signaling interfaces with carbohydrate metabolism during grain development remains poorly understood.In this study,we characterized four wheat TaSK41 gene copies(TaSK41-1A,-4A,-5B,and-5D),which were preferentially expressed in young spikes and developing grains,particularly in the pericarp during early development.TaSK41-5B localizes to both the cytoplasm and nucleus.Using CRISPR/Cas9-mediated multiplex genome editing,we generated two independent quadruple mutant lines(task41-cr1 and task41-cr2)in the wheat cultivar‘Fielder'with all four TaSK41 copies simultaneously disrupted.The quadruple mutants exhibited a greater number of grains per spike,increased thousand-grain weight,larger grain size,and enhanced starch accumulation.The larger grains in the mutant lines were associated with increased cell proliferation in the outer pericarp and higher levels of auxin(IAA and IBA)in developing grains.TaSK41 physically interacted with TaSnRK1β1,theβregulatory subunit of SNF1-related protein kinase 1(SnRK1)and promoted its phosphorylation in vivo,supporting that the TaSK41-TaSnRK1β1 module is associated with carbohydrate metabolism.Transcriptomic profiling revealed coordinated changes in genes related to phytohormone signaling,cell-wall remodeling,and starch/sucrose metabolism in developing grains of task41 mutants.Moreover,haplotype association analysis revealed that TaSK41-5B-HapI was significantly associated with higher thousand-grain weight across 233 hexaploid wheat accessions.These results demonstrate that TaSK41 acts as a negative regulator of wheat grain size and weight and provide genetic and haplotype resources for yield improvement. 展开更多
关键词 Wheat CRISPR/Cas9 Thousand-grain weight Haplotype TaSK41
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CRISPR/Cas9-mediated mutagenesis of transcriptional repressor SlMYB32 improves flavonols and flavanones accumulation in tomato fruit 认领 引用
3
作者 Ruining Zhang Yunlin Cao +4 位作者 Tong Zhang Yingyue Ma Jiajia Li Kunsong Chen Xian Li 《Journal of Integrative Agriculture》 SCIE CAS CSCD 2026年第4期1463-1474,共12页
Flavonols and flavanones are important bioactive compounds with multiple pharmacological activities and health benefits.Transcriptional activation of flavonol and flavanone biosynthesis has been studied extensively,wh... Flavonols and flavanones are important bioactive compounds with multiple pharmacological activities and health benefits.Transcriptional activation of flavonol and flavanone biosynthesis has been studied extensively,while little is known about the negative regulators.CRISPR/Cas9 gene-editing technology,with the advantage of precise genetic modification,is a desirable tool for breeding biofortified materials and exploring potential molecular mechanisms.In this study,a transcriptional repressor,Sl MYB32,was characterized in tomato fruit.Phenotype and metabolomic analyses confirmed that knockout of Sl MYB32 resulted in increased accumulation of flavonols and flavanones,especially about 1 mg g-1FW of quercetin 3-O-rutinoside(rutin).Transcriptome analysis indicated that expression of key genes Sl PAL6,Sl4CL3 and Sl4CL4 as well as five candidate Sl UGTs were significantly up-regulated in slmyb32 mutants.Dual-luciferase and EMSA assays indicated Sl MYB32 could bind to and repress promoter activities of Sl PAL6 and Sl4CL3.Expression of 27 transcription factors belonging to 12 families was significantly changed in slmyb32 mutants,among which two Sl MYBs,two Sl NACs,two Sl AP2s and one Sl WRKY were clustered with known flavonoid regulators.Our results provide new insights into improving bioactive compounds in fruit and understanding negative regulatory mechanisms in flavonol and flavanone biosynthesis. 展开更多
关键词 flavonol flavanone CRISPR/Cas9 repressor SlMYB32 tomato transcriptional regulation
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基于CRISPR/Cas9技术制备NCAPG基因敲除牛成纤维细胞系 认领 引用
4
作者 王婷婷 何孟雅 +6 位作者 盛家顺 高晨 蔡含芳 付彤 孙宇 高腾云 张天留 《生物技术通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第2期317-324,共8页
【目的】利用CRISPR/Cas9技术构建NCAPG基因敲除的牛胎儿成纤维细胞模型,并探究NCAPG基因缺失对细胞活性的影响。【方法】在牛NCAPG基因转录本第6外显子区域设计特异性sgRNA,将其与SpCas9蛋白孵育形成核糖核蛋白(RNP)复合物,通过电转染... 【目的】利用CRISPR/Cas9技术构建NCAPG基因敲除的牛胎儿成纤维细胞模型,并探究NCAPG基因缺失对细胞活性的影响。【方法】在牛NCAPG基因转录本第6外显子区域设计特异性sgRNA,将其与SpCas9蛋白孵育形成核糖核蛋白(RNP)复合物,通过电转染技术将RNP复合物导入牛胎儿成纤维细胞。随后采用ClonePlus™技术进行单克隆分离培养,经PCR扩增和测序验证后成功获得NCAPG基因敲除的阳性单克隆细胞株。【结果】ICE软件分析表明,sgRNA的敲除效率达到49%;TA克隆测序结果证实,所获得的单克隆细胞均为杂合子,其靶位点存在5 bp的缺失突变;Western blot检测显示,与野生型细胞相比,敲除细胞株中NCAPG蛋白表达水平极显著降低(P<0.01);CCK-8细胞活性检测结果表明,NCAPG基因敲除显著抑制了细胞增殖能力(P<0.01),表现为细胞生长速率明显减缓。【结论】利用CRISPR/Cas9技术成功构建了牛胎儿成纤维细胞NCAPG基因高效敲除方法,并证实NCAPG基因缺失会显著抑制细胞活性,为深入研究牛NCAPG基因的功能及其分子机制提供了重要的实验材料。 展开更多
关键词 牛胎儿成纤维细胞 NCAPG基因敲除 CRISPR/Cas9系统 细胞活性
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Construction of pathogenic Sec16a mutation mouse model using CRISPR/Cas9 认领 引用
5
作者 Yaqiang Hu Zhiyang Zeng +4 位作者 Xinyu Ming Shuming Yin Yuting Guan Liangcai Gao Dali Li 《Animal Models and Experimental Medicine》 CAS CSCD 2026年第3期537-545,共9页
Background:SEC16A is a pivotal protein that facilitates the transport of proteins from the endoplasmic reticulum to the Golgi apparatus.Utilizing the protein structure func-tion database,a potentially pathogenic mutat... Background:SEC16A is a pivotal protein that facilitates the transport of proteins from the endoplasmic reticulum to the Golgi apparatus.Utilizing the protein structure func-tion database,a potentially pathogenic mutation site(NM_014866.1:c.4606C>G(p.L1536V))was pinpointed within the conserved central core region of the human SEC16A protein,a component integral to the COPII complex assembly.Methods:Leveraging information on human gene mutations and aligning human and mouse protein amino acid sequences,the Sec16aL1551V/L1551V mouse model was successfully developed using CRISPR/Cas9 technology.Results:Two behavioral experiments,namely novel object recognition and cued fear conditioning,revealed that Sec16aL1551V/L1551V mice demonstrated a phenotype of neurological impairment,evidenced by diminished abilities in learning and memory.Furthermore,while undergoing tail suspension,the Sec16aL1551V/L1551V mice dis-played a distinctive limb clasping behavior,a characteristic typically associated with mouse models of chronic neurodegenerative diseases.Conclusion:The Sec16aL1551V/L1551V mouse model developed in this study provid-ing a powerful tool for better understanding of the pathogenic mechanisms of Sec16a gene mutations in brain dysfunction diseases. 展开更多
关键词 CRISPR/Cas9 endoplasmic reticulum stress mouse model neurodegenerative diseases Sec16a
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基于CRISPR/Cas9敲除阐明AtMST1通过H2S合成调控拟南芥耐盐性 认领 引用
6
作者 曹海艳 田楷文 +2 位作者 贾晓宇 郝雪峰 金竹萍 《植物研究》 CAS CSCD 北大核心 2026年第2期259-269,共11页
硫化氢(hydrogen sulfide,H2S)是植物体内重要的气体信号分子,其生物合成依赖多种内源生成酶。3-巯基丙酮酸硫转移酶(3-mercaptopyruvate sulfurtransferase,MST)在动物系统中已被证实能够生成H2S,而拟南芥(Arabidopsis thaliana)MST1... 硫化氢(hydrogen sulfide,H2S)是植物体内重要的气体信号分子,其生物合成依赖多种内源生成酶。3-巯基丙酮酸硫转移酶(3-mercaptopyruvate sulfurtransferase,MST)在动物系统中已被证实能够生成H2S,而拟南芥(Arabidopsis thaliana)MST1也被报道具有类似的酶活性。为在植物体内进一步验证AtMST1蛋白的H2S生成功能,并探究其在盐胁迫响应中的作用,本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对拟南芥AtMST1基因进行定向编辑。通过设计4个靶位点并构建基因编辑载体,经农杆菌(Agrobacterium)转化后,成功获得atmst1纯合突变体。基因型分析表明,突变体在靶位点插入单个T碱基,导致移码突变及蛋白质翻译提前终止。生理检测结果显示,与野生型相比,atmst1突变体的H2S荧光探针信号强度、H2S含量及产率均显著降低。在盐胁迫处理下,atmst1植株表现出明显的盐敏感表型,且幼苗根中积累更多的活性氧。综上,本研究成功构建了AtMST1蛋白功能缺失突变体,从遗传学层面证实AtMST1蛋白在植物内源H2S合成中的关键作用,并揭示其通过调节H2S水平正调控拟南芥耐盐性的生理功能。 展开更多
关键词 AtMST1基因 CRISPR/Cas9基因编辑技术 硫化氢 拟南芥 盐胁迫
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利用CRISPR/Cas9编辑Badh2基因改良‘井冈软粘’香味性状 认领 引用
7
作者 杨平 姚晓云 +5 位作者 彭志勤 陈春莲 张志英 熊运华 王根发 尹建华 《分子植物育种》 CAS 北大核心 2026年第11期3614-3620,共7页
为了获得经济价值更高的香稻品种,利用CRISPR/Cas9技术,对优质籼稻品种‘井冈软粘’的香味品质进行改良,在Badh2的编码区序列(coding sequence,CDS)的第1和第2外显子处设计靶点,构建2个双靶点CRISPR/Cas9载体,通过遗传转化导入受体‘井... 为了获得经济价值更高的香稻品种,利用CRISPR/Cas9技术,对优质籼稻品种‘井冈软粘’的香味品质进行改良,在Badh2的编码区序列(coding sequence,CDS)的第1和第2外显子处设计靶点,构建2个双靶点CRISPR/Cas9载体,通过遗传转化导入受体‘井冈软粘’中,得到21株T0代转化苗,对T0突变情况分析表明,共获得有碱基突变的转基因植株17株,突变频率为81.0%;其中4个单株为纯合突变,8个单株为双等位突变,5个单株为杂合突变。突变类型包括碱基缺失、插入及碱基变异,同时对Badh2编辑后获得的无转基因标记T2代稳定株系进行香气物质2-乙酰-1-吡咯啉(2-AP)含量测定、农艺性状调查、稻米品质分析,3个阳性突变株系的2-AP含量分别为197.52、1084.21、463.35μg/kg,而阴性对照和野生型对照没有检测到香气物质,同时3个突变株系和阴性对照及野生型‘井冈软粘’在农艺性状、外观品质,蒸煮食味品质基本一致。综上,利用CRISPR/Cas9技术成功对优质籼稻品种‘井冈软粘’的香味品质进行了遗传改良,实现了香味物质含量的显著提高,为香稻的育种提供了基础材料。 展开更多
关键词 CRISPR/Cas9 水稻 Badh2 稻米品质 香味
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基于CRISPR/Cas9技术创制优质香味粳稻品系 认领 引用
8
作者 段敏 谢留杰 +1 位作者 岳雅妮 黄善军 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2026年第2期235-243,共9页
【目的】香味是水稻重要的食味品质性状。本研究选择优质粳稻品系台20-29为研究对象,利用CRISPR/Cas9技术对其香味基因Badh2进行编辑,以期获得具有香味的优质粳稻品系。【方法】选择香味基因Badh2第3、第4外显子上的2段序列作靶位点,构... 【目的】香味是水稻重要的食味品质性状。本研究选择优质粳稻品系台20-29为研究对象,利用CRISPR/Cas9技术对其香味基因Badh2进行编辑,以期获得具有香味的优质粳稻品系。【方法】选择香味基因Badh2第3、第4外显子上的2段序列作靶位点,构建双元表达载体pHUE411-Badh2-gRNA并转入台20-29获得转基因植株。【结果】20株T0植株经过加代、潮霉素标记检测、测序比对,共计获得22个T1代无载体纯合突变株,包括6种突变类型,每种突变体在第3、第4外显子上存在不同程度的碱基变化。6个香味突变体bh62、bh64、bh65、bh67、bh68、bh74在穗长、粒长、粒宽、千粒重等方面与野生型台20-29基本一致,结实率有所下降,每穗粒数稍有提升,稻米品质没有明显变化。利用气相色谱-质谱技术检测突变体bh62、bh64、bh65的糙米中香味物质2-AP含量,结果表明糙米中2-AP含量较台20-29极显著提高,分别达到24.27、33.89、38.96 mg/kg。【结论】对水稻香味基因Badh2进行编辑可以高效获得具有香味的水稻优质品系。 展开更多
关键词 水稻 潮霉素 CRISPR/Cas9 香味基因 2-乙酰-1-吡咯啉
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利用CRISPR/Cas9技术创制糯稻新种质 认领 引用
9
作者 潘月云 黄雨青 +3 位作者 丁正权 施扬 黄海祥 李白 《浙江农业学报》 CSCD 北大核心 2026年第1期17-23,共7页
稻米直链淀粉含量直接影响其蒸煮食味品质,该性状主要由Waxy(Wx)基因控制。本研究基于Wx基因上SNP的表型关联分析,选择其第3、第4外显子设计编辑靶点。利用CRISPR/Cas9技术,以水稻品种嘉禾香1号为受体,对Wx基因进行编辑。经PCR与Sanger... 稻米直链淀粉含量直接影响其蒸煮食味品质,该性状主要由Waxy(Wx)基因控制。本研究基于Wx基因上SNP的表型关联分析,选择其第3、第4外显子设计编辑靶点。利用CRISPR/Cas9技术,以水稻品种嘉禾香1号为受体,对Wx基因进行编辑。经PCR与Sanger测序验证,获得4个不同类型的双位点纯合突变体。4个双位点纯合T 2代突变体株系的稻米均呈蜡质状,其直链淀粉含量由野生型的16.9%降至0.83%~1.23%,达到糯稻水平。结果表明,利用CRISPR/Cas9技术可快速创制优质香糯型水稻种质资源。 展开更多
关键词 水稻 Wx基因 CRISPR/Cas9 直链淀粉
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利用CRISPR/Cas9技术创制糯小麦新种质 认领 引用
10
作者 宋国琦 高洁 +5 位作者 张荣志 李吉虎 李玉莲 李玮 李根英 张淑娟 《山东农业科学》 CAS 北大核心 2026年第4期1-7,共7页
济麦44是山东省农业科学院作物研究所近年来选育的绿色强筋小麦新品种,具有强筋、高产、广适、抗病、抗逆等优点。济紫麦5号是山东省农业科学院作物研究所自主选育的紫色小麦新品系。本研究利用CRISPR/Cas9系统和多顺反子tRNA自剪切体... 济麦44是山东省农业科学院作物研究所近年来选育的绿色强筋小麦新品种,具有强筋、高产、广适、抗病、抗逆等优点。济紫麦5号是山东省农业科学院作物研究所自主选育的紫色小麦新品系。本研究利用CRISPR/Cas9系统和多顺反子tRNA自剪切体系构建的多靶点体系,定向编辑济麦44和济紫麦5号的waxy基因,分别在3个同源基因waxy-7A、waxy-4A、waxy-7D的编码区选取2个特异的sgRNA靶序列,构建基因编辑载体pLGYE03-waxy,然后通过农杆菌介导法转化小麦。经Hi-TOM检测,两个品种各得到5株编辑位点纯合的株系,且均在T0代就发生纯合突变。染色结果表明,两品种的基因编辑株均为糯性新种质。本研究不仅丰富了糯小麦种质资源,而且为小麦品种的定向改良提供了新的思路,并为糯小麦品种选育提供了新的途径。 展开更多
关键词 糯小麦 CRISPR/Cas9技术 waxy基因 基因编辑
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利用CRISPR/Cas9技术创制香糯籼粳中间型广亲和恢复系 认领 引用
11
作者 华宇峰 宋昕蔚 +2 位作者 施勇烽 吴明国 林建荣 《分子植物育种》 CAS 北大核心 2026年第3期795-802,共8页
食品加工和酿造等产业对优质香糯稻米的需求量较大,但是用于生产优质香糯稻米的品种稀少,通常产量较低。缺乏高产优质杂交香糯稻品种的主要原因在于缺乏杂交香糯稻亲本种质资源。为了快速创制香糯型籼粳中间型广亲和恢复系,本研究利用CR... 食品加工和酿造等产业对优质香糯稻米的需求量较大,但是用于生产优质香糯稻米的品种稀少,通常产量较低。缺乏高产优质杂交香糯稻品种的主要原因在于缺乏杂交香糯稻亲本种质资源。为了快速创制香糯型籼粳中间型广亲和恢复系,本研究利用CRISPR/Cas9多基因编辑系统构建了pC1300-Cas9-Wx-BADH2载体,以籼粳中间型广亲和恢复系‘T41’为受体,同时编辑了‘T41’的Wx和BADH2基因,遗传转化后获得18株转基因幼苗,经鉴定其中含有13株双突变体;利用分子标记对T1和T2代植株进行转基因成分鉴定,分别筛选出6个和13个不含转基因成分的香糯株系。13个T2代香糯株系遗传稳定,胚乳呈现乳白色;经KOH浸泡法鉴定,叶片的香味浓郁;除千粒重差异显著外,香糯株系的主要农艺性状与‘T41’无显著差异。 展开更多
关键词 香糯稻 CRISPR/Cas9多基因编辑 籼粳中间型广亲和恢复系
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利用CRISPR/Cas9编辑Badh2基因改良迁粳184香味性状 认领 引用
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作者 李凡 陈春 +3 位作者 郭新亚 王飞飞 史玉良 陈卫军 《北方农业学报》 2026年第3期1-12,共12页
【目的】改良自主育成优质粳稻品种迁粳184的香味性状,进一步提升其食味品质。【方法】针对甜菜碱脱氢酶Badh2基因第3外显子序列确定编辑位点,构建CRISPR/Cas9元件后通过农杆菌转化至迁粳184愈伤组织中,获得不同突变类型的Badh2突变体株... 【目的】改良自主育成优质粳稻品种迁粳184的香味性状,进一步提升其食味品质。【方法】针对甜菜碱脱氢酶Badh2基因第3外显子序列确定编辑位点,构建CRISPR/Cas9元件后通过农杆菌转化至迁粳184愈伤组织中,获得不同突变类型的Badh2突变体株系,对纯合突变体的香味性状及各关键农艺性状进行检测分析。【结果】通过CRISPR/Cas9技术编辑迁粳184的Badh2基因,获得13株T0代突变株系,纯化获得4种不携带基因编辑元件的T1代纯合突变体株系Badh2-1、Badh2-2、Badh2-3、Badh2-4,4株突变体株系较野生型迁粳184Badh2基因分别缺失5 bp、插入1 bp、缺失1 bp、缺失2 bp碱基。农艺性状鉴定结果表明,除Badh2-3株高显著低于野生型外(P0.05);4种突变体的粒长、粒宽、每穗粒数、千粒重、结实率均与野生型无显著差异(P>0.05)。经鉴定,4种突变体籽粒及叶片均有明显香味,且籽粒中2-乙酰-1-吡咯啉含量极显著提升(P<0.01),其含量分别为1.52、1.40、1.41、1.49 mg/kg,而野生型籽粒及叶片均无香味。【结论】迁粳184的4个Badh2突变株系均实现明显增香,且除Badh2-3外,其余突变体的关键农艺性状未受到显著影响,表明利用CRISPR/Cas9技术对该位点进行靶向编辑可用于粳稻品种的香味品质提升。 展开更多
关键词 水稻 迁粳184 CRISPR/Cas9 Badh2 香味 2-乙酰-1-吡咯啉
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CRISPR/Cas9技术在卵巢癌诊治中的研究进展 认领 引用
13
作者 张冬萍 吴莉贤 +2 位作者 谈丽丽 赵多文 李致远 《现代肿瘤医学》 CAS 2026年第4期632-637,共6页
卵巢癌是常见的女性恶性肿瘤,其早期症状隐匿,晚期治疗效果差,致死率久居妇科肿瘤榜首。近期研究发现CRISPR/Cas9作为第三代基因编辑技术,在基因功能研究、模型构建、基因治疗等领域,具有编辑效率高、操作简单、经济、识别位点多样等优... 卵巢癌是常见的女性恶性肿瘤,其早期症状隐匿,晚期治疗效果差,致死率久居妇科肿瘤榜首。近期研究发现CRISPR/Cas9作为第三代基因编辑技术,在基因功能研究、模型构建、基因治疗等领域,具有编辑效率高、操作简单、经济、识别位点多样等优点,且能够对生物体的遗传信息进行分子水平上的修改,在分子功能研究、模式构建和基因治疗等方面得到广泛应用。CRISPR/Cas9技术的简易性、稳定性和适应性等优势使其在短时间内被广泛地应用于多学科研究领域,包括开发模型细胞系、了解疾病机制、发现疾病目标、开发转基因动植物以及转录调控。较传统的基因编辑技术相比,CRISPR/Cas9系统所介导的基因组编辑技术系统更快地获得基因敲除突变体,借助CRISPR/Cas9进一步加快卵巢癌的研究已成为该领域学者关注的热点,以期对卵巢癌的发生和转移机理及治疗进行深入剖析。旨在为卵巢癌的研究与治疗提供全面的理论参考。 展开更多
关键词 CRISPR/Cas9 基因编辑 卵巢癌 治疗
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利用CRISPR/Cas9联合Cre-lox系统快速构建重组HVT-HA(Y280) 认领 引用
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作者 张俊峰 陈明倩 +10 位作者 杨云竹 关丽君 宁尚波 高伟娜 赵战勤 薛云 张贺伟 陈松彪 陈建 魏颖 尚珂 《信阳师范大学学报（自然科学版）》 2026年第3期382-389,共8页
H9N2亚型禽流感病毒Y280谱系新型变异株的出现,对养禽业构成新的威胁,现有的商品化疫苗难以提供完全保护。旨在利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,以火鸡疱疹病毒(HVT)为载体,构建表达H9N2 Y280分离株血凝素(HA)蛋白的重组病毒。首先,设计并... H9N2亚型禽流感病毒Y280谱系新型变异株的出现,对养禽业构成新的威胁,现有的商品化疫苗难以提供完全保护。旨在利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,以火鸡疱疹病毒(HVT)为载体,构建表达H9N2 Y280分离株血凝素(HA)蛋白的重组病毒。首先,设计并合成靶向HVT基因组US2非必需区的gRNA,同时构建CRISPR/Cas9表达质粒及携带红色荧光蛋白(RFP)和HA基因的供体质粒。将上述重组质粒共转染鸡胚成纤维细胞,经嘌呤霉素加压筛选后,再接种HVT。待出现表达RFP的病毒蚀斑后,通过连续3轮蚀斑纯化,获得表达HA蛋白的重组病毒HVT-RFP-HA。随后,利用Cre-lox系统切除RFP标记基因,再经3轮无荧光蚀斑纯化,最终获得无筛选标记的重组病毒HVT-HA。通过PCR和测序对外源基因插入位点进行鉴定,并将重组病毒连续传代20次以评估其遗传稳定性。结果表明,HA基因已准确插入HVT基因组的US2位点;连续传代20次后,HA基因仍稳定保留。本研究成功建立了基于NHEJ-CRISPR/Cas9与Cre-lox系统的重组HVT载体疫苗快速构建平台,所获重组病毒HVT-HA遗传稳定性良好,为H9N2 Y280谱系变异株的防控提供了候选疫苗株,但其免疫保护效果尚需进一步验证。 展开更多
关键词 H9N2 HA基因 NHEJ-CRISPR/Cas9 HVT-HA
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CRISPR/Cas9基因编辑技术改良小麦重要性状的研究进展与应用 认领 引用 被引量：1
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作者 吕国国 刘峥 +4 位作者 梁仪红 刘珂 马悦 张蒙 胡海燕 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2026年第2期254-263,共10页
小麦(Triticum aestivum L.)是世界上最重要的粮食作物之一,在保障全球粮食安全和农业可持续发展中发挥着不可替代的作用。随着人口的持续增长和气候变化的加剧,小麦产量和品质提升的需求日益迫切。近年来,CRISPR/Cas9基因编辑技术因操... 小麦(Triticum aestivum L.)是世界上最重要的粮食作物之一,在保障全球粮食安全和农业可持续发展中发挥着不可替代的作用。随着人口的持续增长和气候变化的加剧,小麦产量和品质提升的需求日益迫切。近年来,CRISPR/Cas9基因编辑技术因操作简便、靶向性强和编辑效率高,被广泛应用于水稻、玉米等主要作物的功能基因研究和性状改良并取得了显著进展。然而,小麦基因组为多倍体,结构复杂,且遗传转化效率相对较低,这些因素使得CRISPR/Cas9技术在小麦中的应用仍面临诸多挑战。针对这一现状,本文系统综述了CRISPR/Cas9的发现过程与作用原理,归纳了其能够引发的4种主要变异的类型,包括短片段插入、短片段缺失、单碱基突变和大片段插入,并进一步重点综述了该技术在小麦抗病、抗逆以及增产等性状改良中的最新研究进展。同时,结合当前CRISPR/Cas9技术在小麦中应用所面临的挑战,如编辑效率偏低、脱靶效应以及转化体系不完善等问题,提出了潜在的优化方向与解决方案。本文旨在为后续小麦分子育种研究提供理论依据和技术参考,以推动基因编辑技术在小麦中的高效应用。 展开更多
关键词 小麦 基因编辑 CRISPR/Cas9 抗病抗逆
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基于VIGS和CRISPR/Cas9技术的烟草NtPPO5基因功能分析 认领 引用
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作者 彭朝凤 夏琳 +5 位作者 刘瑞霞 闫新可 牧杨威 刘梦茹 杨军 武明珠 《生物技术通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第4期251-262,共12页
【目的】探究普通栽培烟草(Nicotiana tabacum L.)K326中多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)基因NtPPO5的序列特征、进化关系、组织表达模式,及其对PPO活性和总酚含量的调控作用。【方法】为了解析NtPPO5(基因登录号为Nta24g03870.1)... 【目的】探究普通栽培烟草(Nicotiana tabacum L.)K326中多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)基因NtPPO5的序列特征、进化关系、组织表达模式,及其对PPO活性和总酚含量的调控作用。【方法】为了解析NtPPO5(基因登录号为Nta24g03870.1)的基因功能,本研究从普通栽培烟草品种K326中克隆了该基因。通过氨基酸序列比对和系统进化分析,明确了NtPPO5及其同源基因的进化关系。进一步检测了NtPPO5基因在烟草不同组织中的表达模式,并利用VIGS技术和CRISPR/Cas9系统分别对该基因进行沉默和敲除,获得了NtPPO5功能缺失型植株。在此基础上,分析了突变植株叶片中NtPPO5基因的表达水平、PPO活性以及总酚含量的变化。【结果】NtPPO5基因所编码的氨基酸序列包含PPO家族典型的保守结构域,包括Tyrosinase、PPO1_DWL和PPO1_KFDV。系统进化分析显示,NtPPO5与绒毛状烟草NtomPPO及普通烟草NtPPO1处于同一进化分支,表明它们亲缘关系较近。组织表达分析表明,NtPPO5在根、茎、叶和花中均有表达,其中在叶片中的表达量最高。在VIGS沉默和CRISPR/Cas9敲除植株中,NtPPO5的表达水平和PPO活性均显著下降,而总酚含量则显著上升。【结论】NtPPO5是PPO家族的典型成员,与NtomPPO和NtPPO1亲缘关系最近。该基因在叶片中呈现高表达,其表达水平与PPO活性呈正相关,而与总酚含量呈负相关。 展开更多
关键词 烟草 多酚氧化酶 NtPPO5基因 VIGS CRISPR/Cas9 总酚含量
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CRISPR/Cas9介导的T4噬菌体Soc基因敲除及突变体构建 认领 引用
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作者 王博 杜成权 +7 位作者 格格日乐 赵绮欢 王慧 李宝慧 王晶晶 梅静思 张淑君 包福祥 《生物工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第6期2839-2848,共10页
为提升病毒样颗粒疫苗的抗原展示密度与稳定性,开发T4噬菌体作为新型的高容量展示与递送平台。T4噬菌体具有结构稳定、载量高及易于生产等优势,但其衣壳表面高拷贝内源Soc蛋白的存在严重限制了外源蛋白的有效展示。本研究采用CRISPR/Cas... 为提升病毒样颗粒疫苗的抗原展示密度与稳定性,开发T4噬菌体作为新型的高容量展示与递送平台。T4噬菌体具有结构稳定、载量高及易于生产等优势,但其衣壳表面高拷贝内源Soc蛋白的存在严重限制了外源蛋白的有效展示。本研究采用CRISPR/Cas9系统对T4噬菌体的Soc基因进行定向敲除,以克服上述空间限制。通过将pCas、pTargetF-sgRNA与pMD19-T-Socarm三质粒系统共转化至大肠杆菌TG1,经L-阿拉伯糖诱导Cas9表达后,利用野生型T4噬菌体(命名为T4 WT)侵染工程菌,成功实现Soc基因的敲除。实验结果表明,经PCR、SDS-PAGE及测序验证,成功构建Soc基因缺失型T4噬菌体突变株(命名为T4ΔSoc)。该突变株在生长、热稳定及pH稳定性方面与野生型相当,并保持完整感染活性;连续传代5代后,其基因组、蛋白质组成及噬菌斑表型均保持稳定,未发生回复突变。综上,T4ΔSoc遗传与表型稳定,有效突破了T4 WT展示空间受限的限制。本研究为构建高效、稳定的抗原展示与疫苗递送平台提供了可靠的载体工具与技术基础,在疫苗研发及靶向递送系统构建中具有较好的应用潜力。 展开更多
关键词 T4噬菌体展示平台 CRISPR/Cas9 同源重组 pCas/pTargetF 生物学特性分析
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CRISPR/Cas9-mediated editing of ZmNRAMPL5 generates maize with reduced cadmium accumulation and uncompromised yield 认领 引用
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作者 Zimeng Wang Wen Sun +5 位作者 Minghui Shi Jun Fan Lijie Bai Beijiu Cheng Longjiang Gu Xiaoyu Li 《The Crop Journal》 SCIE CSCD 2026年第2期679-683,共5页
Cadmium(Cd)in agricultural soils readily accumulates in crop grains and shoots,posing serious risks to food and feed safety,especially in maize(Zea mays L.).Natural resistance-associated macrophage proteins(NRAMPs)con... Cadmium(Cd)in agricultural soils readily accumulates in crop grains and shoots,posing serious risks to food and feed safety,especially in maize(Zea mays L.).Natural resistance-associated macrophage proteins(NRAMPs)constitute a key family of metal transporters;however,their role in Cd uptake in maize remains unclear.In this study,the maize gene ZmNRAMPL5 mediated Cd uptake when expressed in yeast.ZmNRAMPL5 knockout mutants,which exhibited no differences from wild type under normal conditions but showed reduced Cd accumulation,alleviated toxicity,increased tolerance under Cd stress.Pot experiments under simulated light and moderate Cd-contaminated soils further showed that knockout lines maintained silage biomass and exhibited over 60%and 80%increases in grain yield per ear compared with wild type,respectively.Moreover,Cd concentrations in stems,leaves,and grains of knockout lines were significantly reduced and remained well below China's national safety thresholds.Thus,ZmNRAMPL5 might be used in developing Cd-tolerant,low-Cd maize germplasm for grain and feed production in Cd-contaminated farmlands. 展开更多
关键词 Maize ZmNRAMPL5 CRISPR/Cas9 Cadmium tolerance Food and feed safety
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类食品乳杆菌LBM 12001基于CRISPR/Cas9技术多基因编辑平台的构建 认领 引用
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作者 黄宗潇 侯倩 +2 位作者 徐岩 黄卫宁 穆晓清 《食品与发酵工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第3期11-19,共9页
作为传统发酵食品的核心功能菌株,类食品乳杆菌(Lactobacillus paralimentarius)的代谢调控网络解析常受限于低效的遗传操作体系。该研究旨在开发一种高效、无痕的CRISPR/Cas9基因编辑平台,以解决类食品乳杆菌多基因编辑的技术瓶颈。通... 作为传统发酵食品的核心功能菌株,类食品乳杆菌(Lactobacillus paralimentarius)的代谢调控网络解析常受限于低效的遗传操作体系。该研究旨在开发一种高效、无痕的CRISPR/Cas9基因编辑平台,以解决类食品乳杆菌多基因编辑的技术瓶颈。通过优化质粒大小以及引入λ-Red重组酶辅助同源重组,构建了双质粒系统(pCRI01/pCRI02)。实验结果表明,该系统显著提升了转化效率[单基因敲除转化子达(63±11)个,阳性突变率75%],并实现了三基因同步敲除[转化子(57±8)个,突变率(46±7)%]。创新性整合BioBricks模块化组装、温度敏感型复制子及自靶向诱导型sgRNA技术,使多基因编辑周期缩短40%以上。该体系突破了传统方法的效率限制,成功实现多基因无痕编辑,为构建类食品乳杆菌高效细胞工厂提供了关键性技术支撑。 展开更多
关键词 类食品乳杆菌 CRISPR/Cas9 多基因编辑 λ-Red重组酶 BioBricks组装
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基于CRISPR/Cas9技术的水稻OsASL1.1基因突变体创制及干旱胁迫下的表型分析 认领 引用
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作者 胡鑫 陈聪 +3 位作者 端木凡青 李颖 董全师 杜长青 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2026年第1期22-29,共8页
为研究OsASL1.1基因的表达特性及在干旱胁迫响应中的作用,分析OsASL1.1蛋白的亚细胞定位和OsASL1.1基因启动子区顺式作用元件,并利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析OsASL1.1基因在脱落酸(ABA)、甘露醇、聚乙二醇6000(PEG6000)下的表达模... 为研究OsASL1.1基因的表达特性及在干旱胁迫响应中的作用,分析OsASL1.1蛋白的亚细胞定位和OsASL1.1基因启动子区顺式作用元件,并利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析OsASL1.1基因在脱落酸(ABA)、甘露醇、聚乙二醇6000(PEG6000)下的表达模式,同时以Kitaake为背景采用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建Cas9-OsASL1.1突变体,分析突变体的突变类型,并对突变体进行ABA敏感性和抗旱性分析。结果表明,OsASL1.1蛋白主要在质体中表达。OsASL1.1基因启动子区含有低温响应、植物激素(ABA、生长素)响应等顺式作用元件,其中,ABA响应顺式作用元件(ABRE)有5个。OsASL1.1基因受ABA、甘露醇、PEG6000诱导表达。获得了Cas9-6和Cas9-12两个纯合的突变类型,Cas9-6有17 bp的插入,导致翻译提前终止;Cas9-12有12 bp的缺失,导致缺失4个氨基酸。ABA处理下,Cas9-OsASL1.1突变体和野生型的主根伸长都受到了抑制,但Cas9-OsASL1.1突变体受到的抑制程度低于野生型。150 mmol/L甘露醇处理下,Cas9-6和Cas9-12突变体的存活率均显著低于野生型,以Cas9-6的存活率最低。综上,Cas9-OsASL1.1突变体对ABA的敏感性降低,对干旱的抗性降低,即OsASL1.1基因功能丧失降低了水稻对ABA的敏感性和抗旱性。 展开更多
关键词 水稻 OsASL1.1 CRISPR/Cas9 突变体 干旱胁迫
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