【摘 要】
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CRISPR/Cas9技术是近几年发展起来的一种由sgRNA指导Cas蛋白对靶标基因进行修饰的技术.由于其具有高效性、准确性、低脱靶性、普适性等特点,已经在包括昆虫学在内的动物、植物、微生物以及人类医学等分子生物学领域显示出巨大应用前景而被广泛关注.桔小实蝇是一种重要的农业害虫,为害250多种蔬果.本研究以桔小实蝇为研究对象,在成功建立的桔小实蝇CRISPR/Cas9基因敲除体系基础上,研究了mu
【机 构】
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园艺植物生物学教育部重点实验室,农业微生物学国家重点实验室,城市与园艺昆虫研究所,华中农业大学植物科学技术学院,武汉,430070
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CRISPR/Cas9技术是近几年发展起来的一种由sgRNA指导Cas蛋白对靶标基因进行修饰的技术.由于其具有高效性、准确性、低脱靶性、普适性等特点,已经在包括昆虫学在内的动物、植物、微生物以及人类医学等分子生物学领域显示出巨大应用前景而被广泛关注.桔小实蝇是一种重要的农业害虫,为害250多种蔬果.本研究以桔小实蝇为研究对象,在成功建立的桔小实蝇CRISPR/Cas9基因敲除体系基础上,研究了multiple edematous wings(bdmew)基因在桔小实蝇翅与肌肉发育中的功能.mew表达模式研究表明mew在胸部表达量最高,其次为脂肪体和胚胎,在桔小实蝇不同发育阶段均有表达,其中以蛹期和初羽化成虫表达水平最高；利用CRISPR/Cas9成功编辑靶标基因,产生碱基缺失或替换,实现基因突变.G0进行异型杂交获得的G1突变率达73.8％,其中20.0％的未能成功羽化,53.8％的成虫翅发育障碍,不能够正常飞行且行走不协调.进一步研究发现翅发育障碍主要表现为褶皱展翅失败,翅表刚毛弯曲易折；其胸部肌肉与腿部肌肉肌节长度显著边长,肌节宽度变窄,导致其肌肉收缩力量变小.上述研究表明,bdmew基因在桔小实蝇肌肉收缩与展翅过程中起着关键作用,同时证明了CRISPR/Cas9技术在桔小实蝇中基因编辑的可行性,为桔小实蝇基因功能研究和综合防治中的应用提供工具.
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