中国鱼类基因组编辑育种研究现状及存在问题与展望

该文首次系统介绍了我国鱼类基因组编辑育种的研究现状、存在问题和发展前景。首先,作者简要介绍了ZFN(Zinc Finger Nucleases)、TALEN(Transcription Activator-Like Effector Nucleases)和CRISPR(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)等3种基因组编辑技术的优缺点。其次,提出了鱼类基因组编辑育种的定义和工作流程。第三,作者重点介绍了我国鱼类基因组编辑育种的主要进展。包括我国科学家建立的尼罗罗非鱼、鲤、鲫、半滑舌鳎、团头鲂、南方鲇等多种养殖鱼类基因组编辑育种技术。尤其是利用TALEN和CRISPR技术创制了雌雄反转、颜色不同的罗非鱼,通过TALEN方法创制了半滑舌鳎dmrt1基因突变、生长快速的F3雄鱼新种质,研制出无肌间刺鲫和团头鲂新种质。这些进展使我国鱼类基因组编辑育种与国际上同类研究相比,实现了从过去的跟跑到现在的并跑,甚至在某些鱼类上领跑的转变。作者最后梳理了目前鱼类基因组编辑育种研究中存在的不足和问题,并对我国鱼类基因组编辑育种的未来发展方向进行了展望,提出了今后鱼类基因组编辑育种的研究重点。该文对于推动我国鱼类基因组编辑育种的研究进程,创制基因组编辑突破性新品种具有重要意义和参考价值。

过表达三角褐指藻苹果酸酶基因提高E.coli脂肪酸合成能力研究

为验证三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)苹果酸酶基因的功能,本研究将PtME1插入pET-30a中得到重组质粒pET30a-PtME1。IPTG诱导后,携带pET30a-PtME1的大肠杆菌BL21(DE3)高效表达一分子量约为72kDa的可溶性重组蛋白。重组蛋白经Ni SephroseTM6Fast Flow系统纯化,酶活力达75.18U/mg。GC-MS分析显示表达PtME1提高了大肠杆菌脂肪酸合成能力,其C14∶0、C16∶0、C18∶1及总脂肪酸含量较对照分别提高了34.8%、69.9%、54.2%和50.2%,C16∶1产量是对照的5.6倍。研究结果表明,NADP依赖型苹果酸酶能为大肠杆菌脂肪酸合成及脂肪酸去饱和提供充足的NADPH,为进一步研究该酶在藻体内的功能奠定了基础。