ウルムチと武漢の研究者達が、Cas12a-crRNA GEシステムによるワタ（Gossypium hursutu ）遺伝子編集にあたり、crRNAの発現には、ワタ内在Pol IIプロモーターpGhαGloAを利用することで、Cas12a-crRNA GEシステムによるワタ遺伝子の効率的な編集を実現し、ワタの無毒化に成功したことを Journal of Integrative Agriculture 誌刊行論文で紹介しています。
Cas12a-crRNA GEシステムは植物の機能ゲノミクス研究や農業形質の改良に利用されてきましたが、研究チームは今回、ワタが帯びている天然の毒素*であるゴシポール（gossypol）の形成を制御するPGF遺伝子（GhPGF ）を標的とする２種類のcrRNA（crRNA1とcrRNA2）をPol II pGhaGloAプロモーターで発現させることで、ワタ遺伝子編集に向けて最適化しました。LbCas12a mRNAの発現にはイネ由来のpOsUbiを利用しています。
[*] 天然の毒素であるゴジポールの含有量が0.02%未満のコットンシード（綿の種子）は、食用または飼料として利用できます。
このコンストラクトは、すべての陽性形質転換植物で機能し、crRNA1とcrRNA2の標的部位における編集効率は、それぞれ、最大93.37%と88.24%に達し、Pol IIプロモーターが複数のcrRNAの発現に適していることを裏付けました。
このアプローチにより、主に、PAMの下流14～29塩基の範囲において3～12 bpの欠失が誘導されました。また、すべての標的変異遺伝子座はT0からT2世代まで安定して継承され、GhPGF 遺伝子の標的部位に変異を持つ3つのトランスジーンフリー系統が得られました。これらの腺毛がなく、ゴシポールを含まない（または含有量が少ない）ワタの遺伝資源は、安全な綿実油／綿実粕の生産に有用です。
[出典] “Application of an endogenous pGhαGloA promoter in the CRISPR/Cas12a system for efficient genome editing to create glandless cotton germplasm” Chenyu Li (1,3), Zumuremu Tuerxun (1) [..] Shuangxia Jin (2), Bo Li (1). J Integr Agric 2026-04-10. https://doi.org/10.1016/j.jia.2024.09.011
- Xinjiang Key Laboratory of Crop Biotechnology/Biological Breeding Laboratory, Xinjiang Uygur Autonomous Region Academy of Agricultural Sciences, Urumqi 830091, China
- Hubei Hongshan Laboratory/National Key Laboratory of Crop Genetic Improvement/Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China
- College of Agronomy, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, China
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