作者：游舜期*、王怡雯、林思妤、黃慶儀、林大鈞*

摘要：

常間回文重複序列叢集/Cas9 蛋白質系統 (clustered regularly interspaced short palindromic repeats/Cas9; CRISPR/Cas9) 為近年來興起之基因組編輯技術，亦是目前基因功能研究及精準育種課題的重要新興核心工具。對比現行農桿菌法媒介轉形過程所需時間冗長，本研究旨建立基因組編輯系統的快速導入平台，以利進行基因編輯試驗的先期評估。首先，本研究選用葫蘆科之甜瓜 (Cucumis melo L.) 作為主要材料，建立葉片原生質體短暫性表現系統平台，其轉殖效率約可達20%。同時，利用甜瓜真核轉譯起始因子4E (eukaryotic translation initiation factors 4E; Cm-eIF4E) 作為標的基因，輔以葉片原生質體短暫性表現系統，進行甜瓜細胞之基因組編輯效應評估。結果顯示，藉由原生質體短暫性表現系統導入可同時表現2 個不同嚮導RNA (guide RNA; gRNA) 之基因編輯載體，並針對Cm-eIF4E 基因編輯區域進行polymerase chain reaction (PCR) 擴增及膠體電泳分析，即可快速區分基因組編輯造成之135 bp 片段缺失的編輯效果。相較導入單一嚮導RNA 進行基因組編輯所產生之少數幾個鹼基之缺失或插入，需要TA 選殖及定序以進行基因組編輯分析，可大幅減少實驗所需人力、時間及經費。本研究所建立之甜瓜原生質體短暫性表現轉殖系統，除了可快速分析嚮導RNA 對甜瓜目標基因之影響效果，亦可作為後續建立甜瓜原生質體轉殖再生平台的重要基礎，進而可作為日後甜瓜精準育種之應用。

關鍵字：原生質體、基因組編輯、嚮導RNA、甜瓜真核轉譯起始因子4E

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