通过引入逆转录酶Tf1结合高温处理建立新型水稻引导编辑系统

文献类型： 中文期刊

第一作者： 侯兵兵

作者： 侯兵兵;陈俐克;鲁宏伟;刘小双;王克剑;王春;魏鹏程;邹金鹏

作者机构：

关键词： 水稻;引导编辑;Tf1;高温处理;编辑效率

期刊名称： 科学通报

ISSN： 0023-074X

年卷期： 2025 年 70 卷 016 期

页码： 2558-2569

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 逆转录酶作为引导编辑(prime editing, PE)系统不可或缺的效应蛋白组分,其性能对于PE效率至关重要.目前,植物PE系统可用高活力逆转录酶资源相对匮乏,主要集中在逆转录酶莫洛尼氏鼠白血病病毒(moloney murine leukemia virus, M-MLV)的优化与利用上.因此,挖掘适用于植物的新型逆转录酶对于推动PE系统进化具有重要意义.本研究在植物高效ePE2系统基础上,一方面引入了从酵母中挖掘的逆转录酶Tf1(Schizosaccharomyces pombe Tf1 retrotransposon),替换原有的M-MLV(6c策略),另一方面整合了在哺乳动物细胞中表现优异的nCas9(Cas9 nickase)变体(K775R和K918A)(6e策略),构建了新型植物PE系统—ePE2-6ce.研究选取了OsCDC48、OsALS和OsROC5三个不同的编辑位点,评估了ePE2-6ce系统在抗性愈伤组织和T0植株中的精准编辑效率.结果显示,在抗性愈伤组织中, OsCDC48、OsALS和OsROC5三个位点的编辑效率分别为6.82%、34.55%和23.72%.在T0植株中,这3个位点的编辑效率分别为22.00%、56.52%和58.00%,以上结果表明ePE2-6ce系统在精准编辑方面的高效性与可靠性.进一步地,通过将ePE2-6ce系统与适当的高温处理结合,构建了ePE2-6ce-H系统,并测试了OsROC5位点的精准编辑效率.结果显示,在抗性愈伤组织和T0植株中,与ePE2-6ce系统相比, ePE2-6ce-H系统的精准编辑效率分别提升了1.97倍和1.12倍,表明适当高温处理可进一步提高ePE2-6ce系统的编辑效率.综上所述,本研究成功将新型逆转录酶Tf1应用于水稻精准编辑,为未来植物PE系统中逆转录酶优化与应用提供了基础.

分类号： S511

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