靶向番茄SlACS2基因CRISPR-Cas9 sgRNA的设计和分析

• 作者: 冯瑞云 刘江娜 张爱萍 张维锋 张西英 白云凤 贺飞燕 闫建俊
• 来源期刊: 生物信息学
• 学科: 农学
• 关键词: 番茄 ACC合成酶2 sgRNA CRISPR-Cas9 基因组编辑
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 7-15
• 页数: 9页
• 分类号: Q986|S641.2
• 字数: 5446字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1672-5565.2017.01.201609002

摘要

番茄为呼吸跃变型果实,伴随呼吸跃变产生大量乙烯,即系统II乙烯,易使番茄果实过熟,导致腐烂变质.SlACS2是番茄系统II乙烯合成的限速酶,通过CRISPR-Cas9基因组编辑系统修饰该基因,调控系统II乙烯过量表达,将迟滞番茄过熟.本研究基于RNA-seq建立了SlACS2基因的数字表达谱,表明该基因呈果实特异性表达,在植株的根、茎、叶等部位不表达.SlACS2位于番茄1号染色体,含4个外显子和3个内含子.利用在线工具CRISPRdirect 和CRISPR-P发现第1、2、3外显子分别具有18、9和11条sgRNA.其中,sgRNA1-14和sgRNA3-8及二者的近PAM的12 nt 种子序列在番茄基因组是唯一序列,GC含量高于40%,不存在TTTT终止序列.BLAST结果表明,sgRNA1-14和sgRNA3-8与GenBank公布的8条SlACS2同源序列高度一致,位于该基因的保守区,而与SlACS4和SlACS6的同源序列存在多个SNP,预示这2条sgRNA可用于番茄不同品种SlACS2基因的靶向编辑,并可规避对SlACS家族其他同源基因的脱靶效应.