玉米中高效引导编辑系统PE6c&e的建立OA

引导编辑(PE)技术在作物精准育种中具有广阔前景。逆转录酶(RT)和nCas9(Cas9 nickase)作为该系统的核心组分,对系统编辑效率起着关键作用。然而,目前在玉米中缺乏对RT与nCas9进行协同优化的报道。本研究在玉米中对新型PE系统进行了编辑效率的比较。首先利用玉米原生质体瞬时转化体系,比较了3种基于不同逆转录酶的PE编辑器(PE6a、PE6c、PE6d),显示引入酵母逆转录酶evo-Tf1(PE6c)表现出最高的精准编辑效率;将逆转录酶evo-Tf1与哺乳动物细胞中筛选的3种nCas9变体整合,构建新型系统PE6c&e、PE6c&f和PE6c&g,结果显示,PE6c&e精准编辑效率最高。其次,在T0代转基因玉米材料ZmEPSPS位点的编辑结果显示,PE6c&e获得纯合和杂合株系的比例为57.58%,是PE3max(33.33%)的1.73倍,表明优化后的引导编辑系统具有更强的编辑能力。最后,本研究利用该优化编辑系统成功对玉米ZmALS基因的W542L与S621I两个重要除草剂抗性位点进行了精准编辑,展示了该编辑器具备通用性。综上,本研究在玉米中建立了新型、高效的引导编辑系统PE6c&e,为玉米功能基因研究与精准分子育种提供了强有力的工具。