Revolutionäres Gen-Editing-Verfahren ermöglicht schnelle Anpassung von Tomatensorten mit einzigartiger Fruchtfarbe

13.01.2023 - China

In einer aktuellen Studie der Gruppe von Prof. Chuanyou Li am Institut für Genetik und Entwicklungsbiologie (IGDB) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) wurde eine schnelle Züchtungsstrategie entwickelt, um aus rotfruchtigem Material durch CRISPR/Cas9-vermittelte Multiplex-Genbearbeitung Tomatenlinien mit verschiedenfarbigen Früchten zu erzeugen. Zunächst wurde eine grünfruchtige Dreifachmutante aus einer rotfruchtigen Sorte durch gleichzeitige Knockout-Mutationen von PSY1, MYB12 und SGR1 erzeugt. Anschließend wurde die Dreifachmutante mit den rotfruchtigen Wildtyp-Pflanzen rückgekreuzt. Die daraus resultierenden BC1F1-Linien wurden dann selbstbestäubt, um eine BC1F2-Population zu erzeugen, die die psy1-, sgr1- und myb12-Mutanten-Allele segregiert. Schließlich wurde in der BC1F2-Population eine Reihe von Tomatengenotypen mit unterschiedlichen Fruchtfarben identifiziert, darunter rot, gelb, rosa, braun, hellgelb, rosa-braun, gelb-grün und hellgrün.

Nanjing Agricultural University The Academy of Science

Abbildung: Schnelle Anpassung von Tomatensorten mit unterschiedlichen Fruchtfarben

Im Vergleich zur herkömmlichen Kreuzung erfordert diese Strategie weniger Zeit und kann innerhalb eines Jahres transgenfreie Pflanzen mit unterschiedlichen Fruchtfarben hervorbringen. Am wichtigsten ist, dass die Vorteile der ursprünglichen Sorte erhalten bleiben und andere wichtige agronomische Merkmale nicht beeinträchtigt werden. Diese Strategie ist eine Referenz für die Verbesserung multigengesteuerter Merkmale durch Multiplex-Gen-Editierung und lässt sich leicht auf andere Gartenbaukulturen wie Obst, Gemüse und Blumen ausweiten.

Diese Arbeit mit dem Titel "Recoloring tomato fruit by CRISPR/Cas9-mediated multiplex gene editing" wurde am 1. Januar 2023 in Horticulture Research veröffentlicht (DOI: 10.1093/hr/uhac214). Dr. Tianxia Yang, Dr. Muhammad Ali und Dr. Lihao Lin sind die Erstautoren. Prof. Chuanyou Li und Dr. Lei Deng sind die korrespondierenden Autoren. Diese Studie wurde durch Zuschüsse des chinesischen Ministeriums für Wissenschaft und Technologie, der National Natural Science Foundation of China und der Chinesischen Akademie der Wissenschaften unterstützt.

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