农业生物技术学报

作者：舒铫, 杨嵩涵, 孔可心, 吕若涵, 吕桂云, 张春秋, 宋士清

单位：1 河北科技师范学院 园艺科技学院/河北省特色园艺种质挖掘与创新利用重点实验室/河北省高校特色园艺植物生物育种应用技术研发中心, 秦皇岛 066004; 2 北京市农林科学院 蔬菜研究所/蔬菜生物育种全国重点实验室/国家工程技术研究中心/蔬菜种质改良北京市重点实验室/华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室/农业农村部华北都市农业重点实验室, 北京 100097; 3 河北农业大学 园艺学院, 保定 071000

关键词：甜瓜,CRISPR/Cas9,发根农杆菌,基因编辑,

基金：北京市农林科学院创新能力建设专项科技攻关项目(西甜瓜等特色蔬菜关键品质性状分子基础解析及高品质品种选育);北京市农林科学院青年基金项目(QNJJ202205);北京市农林科学院创新能力建设项目(KJCX20230221);北京市农林科学院蔬菜研究所改革与发展项目(KYCX202301);国家自然科学基金面上项目(32072602)

利用 CRISPR/Cas9 系统进行基因编辑是研究甜瓜(Cucumis melo)基因功能和进行遗传改良的有效方法,但目前缺少在遗传转化前能够快速检测 CRISPR/Cas9 载体靶位点的方法。本研究以甜瓜 八氢番茄红素脱氢酶(phytoene desaturase, PDS)基因 CmPDS为靶标,构建CRISPR/Cas9系统双靶点的基因敲除载体,通过发根农杆菌(Agrobacterium rhizogenes) K599 侵染厚皮甜瓜'K7-2'和薄皮甜瓜'LB'的子叶外植体,利用 Bar 试纸条对诱导出的毛状根进行鉴定,并对毛状根进行测序分析以明确基因编辑类型。结果显示靶点 1 的编辑效率为 100%,靶点 2 的编辑效率为 76.5%,存在多种编辑类型,包括单碱基和多碱基的插入、缺失,以及2靶点间大片段缺失。本研究成功建立了发根农杆菌介导的甜瓜遗传转化体系,实现了对 CRISPR/Cas9 载体靶位点的快速检测,验证了 CRISPR/Cas9 在甜瓜基因编辑中的有效性,为甜瓜基因功能研究和遗传改良提供了技术支持。

来源：2025年第4期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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