CRISPR/Cpf1基因编辑系统在昆虫抗病育种中的应用

【作者】 董战旗； 秦琪； 胡志刚； 张新玲； 黄亮； 陈鹏； 鲁成； 潘敏慧；

【机构】 西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室； 西南大学农业部蚕桑生物学与遗传育种重点实验室；

【摘要】 自CRISPR/Cas9系统应用于昆虫基因组编辑以来,迅速在基础理论、遗传育种和基因治疗中广泛应用。最近,新发现的CRISPR家族(Cas3,Cas4,Cpf1,Cas13和Cas14),进一步扩大了CRISPR基因编辑工具箱,为各种各样的基因编辑应用打开了大门。本研究系统优化了CRISPR/Cpf1在鳞翅目模式昆虫中的编辑效率,并应用于培育家蚕抗病毒品系研究。本研究首先在家蚕中构建了能够分别表达的3个Cpf1(AsCpf1,Fn Cpf1和LbCpf1)蛋白和gRNA序列的载体,鉴定了其基因编辑效率;进而比较了不同Cpf1系统和Cas9系统基因编辑及脱靶效率,构建了Cpf1多基因编辑系统,更有效和精确的在病毒基因组中产生大片段缺失;最后,应用该系统构建了CRISPR/Cpf1多基因编辑转基因品系,评价分析了不同系统个体中基因编辑效率和抗病毒差异。总之,本研究鉴定了Cpf1系统相比Cas9系统更精确的编辑靶标基因,可以应用家蚕抗病育种研究,为昆虫领域提供了一个新型病毒基因组编辑工具,为新型昆虫抗性育种提供了方法。更多还原