王媛媛^1,2 , 金天麟^1,2 , 刘小芳^1,2 , 蒋梦婷^1,2 , 梁大成^1,2*

1长江大学,湖北省主要粮食作物产业化协同创新中心,荆州, 434025; 2长江大学,湿地生态与农业利用教育部工程研究中心,湖北省涝渍灾害与湿地农业重点实验室,荆州, 434025
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《分子植物育种》印刷版, 2021 年, 第 19 卷, 第 15 篇   
收稿日期: 2020年12月31日    接受日期: 2021年01月08日    发表日期: 2021年07月23日

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CRISPR/Cas9是实现基因精准突变的有效工具而被广泛应用到功能基因组学研究中。通常需要在已编辑后代的基因组中剔除此编辑体系，以防 Cas9进一步编辑导致复杂的脱靶效应。本研究利用可视化的CRISPR/Cas9基因编辑系统敲除拟南芥AtPAE4 基因，测序结果显示AtPAE4 在第一个外显子的第 478号碱基前面插入了一个碱基 A，导致氨基酸的移码突变而提前终止。利用种皮特异启动子控制表达的 mCherry荧光蛋白，可以在 T₁代纯合突变体种子群体中分别鉴定出发荧光和不发荧光的种子家系，抗性筛选及分子检测发现不发荧光家系为 Cas9-free的AtPAE4 突变家系。对AtPAE4 突变体的根、茎、叶进行 qPCR分析发现AtPAE4 在根、茎、叶上的转录水平均显著下调。这些结果表明可视化 CRISPR/Cas9系统在基因编辑后代中可快速鉴定到 Cas9-free突变体植株，这有助于为进一步研究靶基因功能而获得背景清晰的编辑材料。

果胶乙酰脂酶(PAE)；AtPAE4；CRISPR/Cas9；qPCR