報告題目：Gene targeting: a powerful and precise genome editing technology in plants

報告人：Daisuke Miki研究员

主持人：哈斯 教授

主辦單位：林木遺傳育種全國重點實驗室

報告时间：2024年7月5日(星期五) 9:00

報告所在：林科樓1305

報告人简介：

Daisuke Miki，中国科学院分子植物科学卓越创新中心，博士生导师。1998年本科结业于日本明治大学，2004年博士结业于日本奈良先端科学技术大学，随后相继在日本东京大学、美国加州大学河滨分校、比利时根特大学进行博士后研究事情。2012年-2018年担任中国科学院上海植物逆境生物学研究中心副研究员，2019年至今担任中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员，主要从事植物表观遗传与基因编辑的研究事情，近五年来以通讯作者等身份在Journal of Integrative Plant Biology、Plant Biotechnology Journal等高質量SCI期刊發表學術論文10余篇。擔任Frontiers in Plant Science副主編、Frontiers in Epigenetics and Epigenomics審稿編輯。

報告内容简介：

近年來，基因編輯技術在植物生物技術領域取得了重大進展，利用基因編輯（GE）技術産生提高生物量和品質的作物得以問世。工法式列特異性核酸酶（SSNs），如規律間隔成簇短回文重複序列（CRISPR）/CRISPR相關卵白9（CRISPR/Cas9）系統，可在目標DNA位點産生雙鏈斷裂（DSBs），爲植物基因編輯奠基基礎。這些DSB主要通過非同源末端連接（NHEJ）途徑修複，很少通過同源定向修複（HDR）途徑修複。易出錯的NHEJ途徑是SSN誘導的位點特異性DSB的主要修複機制，會導致隨機突變，而HDR途徑則會産生無差錯和精確的基因敲入和序列置換，如果提供了適當和特異性的供體修複模板，就能將目標序列修改爲預期序列。因此，在許多生物中，HDR介導的基因打靶（GT）是進行精確基因編輯的有力工具。然而，由于HDR的效率極低，阻礙了GT在種子植物中的應用。

最近，研究團隊通過CRISPR/Cas系統在擬南芥和水稻中建设了一種簡單而高效的GT技術。利用該GT技術，實現了精確的氨基酸替換和基因敲入，進一步的分析揭示了GT的基天职子機制，即在轉化過程中農杆菌釋放的單鏈DNA可能是HDR的供體模板。

SSN是一種強大的基因編輯工具，然而，它會導致基因功效的喪失。相反，GT技術可使興趣基因的功效獲得性增益。根據以往的研究推測，GT技術可應用于多種物種，包罗農作物和林木。預計將來GT技術將成爲修飾植物基因組序列的主要要领，並以此來提高植物的生産力、生物量和抗逆性等能力。

歡迎列位老師、同學參與交流！