丹參原生質體再生系統與無外源DNA導入基因編輯平台建立並實現生物活性化合物成份提升

丹參(Salvia miltiorrhiza)含有水溶性和脂溶性生物活性化合物，包括丹參酚酸與丹參酮，在中醫被廣泛應用於治療心血管疾病。過去研究多利用農桿菌轉殖進行基因編輯以提高生物活性化合物的產量，但在丹參這種高度雜合遺傳背景的植物，移除T-DNA等外源序列仍是一項極具挑戰的任務。我們實驗室首建丹參原生質體再生系統與基因編輯平台。這個系統能夠利用sgRNA/Cas9 RNP複合物或CRISPR/Cas9 多靶位編輯載體，藉由一次的短暫性轉染技術針對代謝途徑的數個轉錄因子，完成一個或多個目標位點的編輯，從而獲得生物活性化合物產量提高、且無外源DNA導入的被編輯子代。我們檢測這些轉錄因子被敲除子代，其負調控因子bZIP1與bZIP2敲除株外表型具有更深紅的根系和且檢測出更高含量的生物活性化合物累積。自轉染原生質體到獲得無外源基因導入的被編輯再生植株只需6個月，這個技術平台將為丹參與唇形花科植物的研究及應用提供極大的幫助。

 

同研究人員:徐振權, 邱啟洲, 蕭保元, 林芝毓, 鄭思齊, 林耀正, 楊玉良, 吳馥卉, 韓鴻志, 林欣榮