您好，欢迎访问广东省农业科学院 机构知识库！
广东省农业科学院机构知识库

全部

  • 全部
  • 标题
  • 学者
  • 机构
  • 关键词

基因组编辑技术应用于作物遗传改良的进展与挑战

文献类型： 中文期刊

作者： 王福军 1 ; 赵开军 2 ;

作者机构： 1.中国农业科学院作物科学研究所;广东省农业科学院水稻研究所

2.;中国农业科学院作物科学研究所;广东省农业科学院水稻研究所;

关键词： 基因组编辑;作物育种;遗传改良;TALENs;CRISPR/Cas

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2018 年 01 期

页码： 1-16

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 基因组定点编辑(site-specific genome editing)是指在基因组水平上对生物DNA序列进行定点改造的遗传操作技术,其在基因功能解析、动植物遗传改良和新品种培育等方面具有重大的应用价值。基因组定点编辑工作原理是利用序列特异性核酸内切酶(sequence-specific nucleases,SSNs)在基因组靶定位置切割DNA双链,造成DNA双链断裂(DNA double-strand breaks,DSBs),并通过非同源末端连接(non-homologous end joining,NHEJ)或同源重组(homology-directed repair,HDR)的DNA修复途径在基因组特定位点造成靶标基因的碱基插入、缺失或DNA片段替换,从而实现基因组的定点改造。目前,已成功应用于作物遗传改良的SSNs主要包括锌指核酸酶(Zinc finger nucleases,ZFNs)、类转录激活因子效应物核酸酶(transcription activator-like effector nucleases,TALENs)、成簇的规律间隔的短回文重复序列及其相关系统(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated proteins,CRISPR/Cas system)。从发展态势看,基于CRISPR/Cas系统的基因组编辑技术必将成为作物遗传改良和分子设计育种的核心技术之一。论文简要概述了ZFNs、TALENs和CRISPR/Cas系统这3种基因组编辑的技术背景及工作原理;结合案例重点综述上述3种技术在作物产量、品质、抗病性、抗逆性改良及水稻雄性不育系创制上的研究进展;详细梳理基于CRISPR/Cas的植物基因组单碱基编辑系统和DNA-free植物基因组编辑系统的技术创新和应用;比较分析3种技术的优缺点,并提出基因组编辑技术应用于作物遗传改良的一般原则;介绍了美国和欧盟等对基因编辑技术及其产品安全监管和商业化应用的政策法规,及业界人士对基因编辑作物提出的监管框架协议;最后,针对基因编辑技术自身的技术优势和缺陷,讨论该技术应用于作物遗传改良和分子育种的机遇和挑战。

  • 相关文献

[1]植物CRISPR/Cas无外源DNA基因组编辑技术研究进展. 陆地,胡春华,盛鸥,杨乔松,窦同心,何维弟,邓贵明,高慧君,刘思文,李春雨,董涛,易干军,毕方铖. 2024

[2]植物基因上游开放阅读框的研究进展. 薛皦,朱庆锋,冯彦钊,陈沛,刘文华,张爱霞,刘勤坚,张琪,于洋. 2023

[3]现代近红外光谱分析技术在农业研究中的应用. 曹干. 2004

[4]植物根系的化学信号及其遗传改良. 韩义胜,王丰,黄英金,柳武革. 2007

[5]DNA分子标记技术及其在花生遗传改良中的应用. 刘付香,李玲,梁炫强. 2008

[6]水稻蛋白质营养及其遗传改良研究现状. 李丽君,刘传光,周新桥,陈达刚,陈友订. 2011

[7]花生基因组资源的开发及应用. 陈小平,梁炫强. 2012

[8]等位基因特异扩增在水稻香味遗传改良中的应用价值. 柴永山,张雨良,孙玉友,魏才强,解忠,张巍巍,赵云彤. 2014

[9]植物染色体重排在作物遗传改良中的应用研究进展. 薛皦,朱庆锋,陈沛,冯彦钊,于洋. 2024

[10]华南地区常规籼稻品种产量和株型性状的遗传改良. 刘传光,张桂权,周汉钦,冯道基,郑海波. 2010

[11]果树育种40年回顾与展望. 邓秀新,王力荣,李绍华,张绍铃,张志宏,丛佩华,易干军,陈学森,陈厚彬,钟彩虹. 2019

[12]广东省“十五”期间花生遗传改良研究进展及发展对策. 梁炫强,李少雄,周桂元,黎穗临,曹干,林坤耀. 2004

[13]猪肉品质性状评定和遗传改良研究综述. 郑云林,刘敬顺,刘小红. 2004

[14]地方鸡种A/B/D/E亚群禽白血病遗传抗性评估和建议. 谢青梅,舒鼎铭,陈顺艳,Huanmin Zhang,瞿浩,王劼. 2013

[15]茶树黄酮合成酶Ⅱ基因全长cDNA序列的克隆和实时荧光定量PCR检测. 马春雷,陈亮. 2009

[16]定位影响中国荷斯坦奶牛产奶性状的位置候选基因. 梅瑰,张勤,丁向东,张哲. 2009

[17]荔枝离体培养育种研究进展. 孙清明,欧良喜,陈洁珍,向旭,蔡长河. 2010

作者其他论文 更多>>
置顶
购物车
反馈

© 京ICP备09089781号-29 主办单位：广东省农业科学院

学术资源： 中国农业科学院 农业专业知识服务系统 农科联盟资源共建共享平台 中国农业科技文献与信息服务平台 中国农业期刊集成服务平台