據悉，在水稻功能基因組研究過程中，通常需要創制多基因突變體。目前，水稻多突變體的獲得只能依賴于單突變體間的多次遺傳雜交以及后代群體篩選的方法，整個過程不僅耗時而且費力。王克劍研究團隊與揚州大學合作，基于新型基因組編輯技術研發了一套簡易的多基因編輯系統（CRISPR-Cas9）。
CRISPR-Cas9系統是一種通過核酸酶（Cas9）和向導核糖核酸(gRNA)對特定的脫氧核糖核酸序列進行定點編輯的新型簡單高效的基因編輯工具。水稻所和揚州大學科研團隊基于CRISPR-Cas9技術設計的多基因編輯系統只包含兩個質粒，利用同尾酶的特性，通過傳統的酶切連接方式，實現多個gRNA元件的快速組裝。該系統理論上可以實現無限個gRNA的組裝。在構建好載體之后，僅需要一次轉基因，在轉基因當代就可快速獲得需要的多突變體。對得到的轉基因水稻進行靶序列分析，發現同時編輯3個基因的效率可達60%左右。此外，統計分析還發現，不同基因位點傾向于同時發生突變，表明共突變發生頻率可能與Cas9本身的活性相關。
該系統簡單易懂，只需要掌握基本的分子克隆技術就可以實現多基因編輯載體的快速構建。該系統的發展為水稻多突變體的獲得提供了便捷高效的新方法。
該研究得到中國農科院科技創新工程經費資助。水稻所王春博士和揚州大學沈蘭博士為論文的共同第一作者。
文章鏈接：http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1673852715001782
