靶向突变隐性抗病毒基因增强番茄的抗病能力（2020.8.1 莱肯生物）

马铃薯Y病毒科（Potyviridae）是第一大植物RNA病毒科，包括烟草蚀刻病毒、马铃薯Y病毒和辣椒斑驳病毒等，它们对番茄、马铃薯等茄科作物具有相当大的危害。植物中的许多隐性抗病毒基因编码真核翻译起始因子（eIF），包括eIF4E、eIF4G等相关蛋白。一些eIF基因在茄科作物中对一种或多种马铃薯Y病毒具有隐性抗性，并且已在很多作物抗病育种项目中广泛应用。

韩国首尔国立大学的科研人员利用CRISPR/Cas9和农杆菌介导转化技术，对番茄品种Micro-Tom中的eIF4E基因进行了靶向突变，培育出携带eIF4E基因突变的E0转基因植株，并且E1代中产生了可遗传的纯合突变。通过对表达Cas9和eIF4E-sgRNA转录本的E0转基因植株的eIF4E1基因进行序列分析，研究人员鉴定出11-43bp的杂合性缺失突變。多代eIF4E1编辑株系的基因分析结果表明，无论T-DNA是否存在，该突变均可在后代E1和E2中稳定遗传。突变株抗性检测结果显示，eIF4E1编辑的纯合突变株对烟草蚀刻病毒没有抗性，但对辣椒斑驳病毒的抗性显著增强，辣椒斑驳病毒侵染后的植株生长发育正常。此外，通过对E1代株系的分离和筛选，研究者获得了无转基因成分的eIF4E1基因编辑抗病植株。

本研究通过对隐性抗病毒基因eIF4E1的定点突变成功地增强了番茄对辣椒斑驳病毒的抗性，并为基因编辑法加速番茄性状改良育种提供了重要依据。