Genome editing and targeted sequence insertion with CrispR/Cas9 to elevate disease resistance in potato and tomato (JONES_S17DTP)

使用 CrispR/Cas9 进行基因组编辑和靶向序列插入,以提高马铃薯和番茄的抗病性 (JONES_S17DTP)

基本信息

  • 批准号:
    1916145
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2017
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2017 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Programmable nucleases such as CrispR/Cas9 are revolutionizing biology by enabling specific genome sequences to be targeted for mutation, or for homologous recombination (HR). Such New Breeding Technologies (NBTs) can result in loss-of-function mutations, or enable precise replacement (Knock-In Exchange, or KIE) of useful genes from one plant via HR into the corresponding chromosomal position of another plant. We work with Resistance to Phytophthora infestans (Rpi) genes from wild potato and tomato relatives. The main goal of this project is to use CrispR/Cas9 (and test also the related Cpf1 programmable nuclease) to replace non-functional Rpi gene homologs in tomato and potato diploid inbred lines, with functional Rpi gene alleles. We work with inbred potato lines from www.solynta.com. Prior to targeting with KIE, resistance gene repertoires of Solanum genotypes of interest will be characterized using RenSeq with long PacBio reads (Witek et al 2016). The student will generate KIE events that (depending on NBT regulation) could be brought to market in F1 hybrids, and will interact with private and public sector breeders.Cermak T (2015) High-frequency, precise modification of the tomato genome Genome Biology 16:232 DOI 10.1186/s13059-015-0796-9 Witek (2016) Rpi gene cloning using Renseq and sMrt sequencing Nat Biot 34:656-660 www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27111721
可编程核酸酶如CrispR/Cas9通过使特定的基因组序列能够被靶向突变或同源重组(HR)来彻底改变生物学。这种新育种技术(NBT)可导致功能丧失突变,或能够通过HR将来自一种植物的有用基因精确置换(敲入交换,或KIE)到另一种植物的相应染色体位置。我们研究了来自野生马铃薯和番茄近缘种的抗晚疫病(Rpi)基因。该项目的主要目标是使用CrispR/Cas9(并测试相关的Cpf 1可编程核酸酶)用功能性Rpi基因等位基因替换番茄和马铃薯二倍体近交系中的非功能性Rpi基因同源物。我们使用来自www.solynta.com的近交马铃薯品系。在使用KIE靶向之前,将使用具有长PacBio读数的RenSeq对感兴趣的茄属基因型的抗性基因库进行表征(Witek et al 2016)。学生将产生KIE事件(取决于NBT法规)可以在F1杂交种中推向市场,并将与私营和公共部门育种者互动。Cermak T(2015)高频,番茄基因组的精确修饰基因组生物学16:232 DOI 10. 1186/s13059-015-0796-9 Witek(2016)Rpi基因克隆使用Renseq和sMrt测序Nat毕奥34:656-660 www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27111721

项目成果

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