不同Cas9启动子对大豆CRISPR/Cas9系统效率的作用分析

CRISPR/Cas9系统作为高效基因编辑系统,已被广泛应用于动植物中。多种Cas9基因启动子,如RPS5A、YAO等被报道用于提高CRISPR/Cas9系统的基因编辑效率。RepSox分子式但在大豆中,不同Cas9启动子对CRISPR/Cas9基因编辑系统效率的影响还没有被阐明。本研究选择了6个已知功能的高效Cas9启动子(p35S、pGmRPS5Ab、pGmRPSABT-263采购5Ac、pAtRPS5A、pGmYAO、pZmUbiquitin)和1个大豆内源未知功能的启动子(pGmHE),构建CRISPR/Cas9基因敲除载体。通过农杆菌介导的大豆发根系统,检测这些Cas9启动子对大豆内源基因GmBrazillian biodiversitySPA1a和GmEID1的编辑效率,结果显示大豆内源启动子pGmRPS5Ab对靶基因的编辑效率最高, pAtRPS5A、p35S、pZmUbiquitin对下游基因的编辑效率高于pGmYAO和pGmRPS5Ac。进一步对靶位点测序峰图的分析发现,使用了pGmRPS5Ab和pAtRPS5A启动子的测序峰图中,高峰占比较大,分别为64.0%和58.6%;而使用p35S的测序峰图中,低峰占比较高,为63.3%。这表明pGmRP5SAb和pAtRPS5A启动子不但编辑效率高,而且编辑效果好,更有利于在下一代中分离出纯合突变体植株。这些结果将为构建高效大豆基因编辑载体提供参考,为提高大豆基因编辑效率提供依据。