CRISPR/Cas9技術(shù)是一種由sg RNA和Cas9蛋白介導(dǎo)的,特異性切割ds DNA并引起基因突變的基因編輯系統(tǒng)。該技術(shù)具有普適性、高特異性、高效性等特點(diǎn),已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、農(nóng)業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域中。在昆蟲(chóng)中,基于CRISPR/Cas9的基因編輯技術(shù)也得到了快速的發(fā)展,主要用于昆蟲(chóng)基因組學(xué)基礎(chǔ)研究與害蟲(chóng)的防控。橘小實(shí)蠅是國(guó)內(nèi)重要的農(nóng)業(yè)害蟲(chóng),每年給果蔬產(chǎn)業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失,防治困難,利用現(xiàn)代生物技術(shù)研發(fā)新型環(huán)境友好型防治技術(shù)是未來(lái)的方向。本研究以橘小實(shí)蠅為研究材料,建立了快速高效的基因編輯體系;構(gòu)建了適用于橘小實(shí)蠅基因編輯的載體,并篩選出橘小實(shí)蠅基因敲除的最優(yōu)方案;通過(guò)單胚胎測(cè)序揭示了橘小實(shí)蠅胚胎時(shí)期性別分化的關(guān)鍵通路并篩選鑒定了Y染色體特異基因;利用CRISPR/Cas9技術(shù)研究闡明了Y特異性基因spermless在精子發(fā)生以及精巢發(fā)育中的關(guān)鍵作用,為未來(lái)橘小實(shí)蠅遺傳改造和防治提供靶標(biāo)基因。1. 利用CRISPR/Cas9成功實(shí)現(xiàn)了橘小實(shí)蠅的靶標(biāo)基因multiple edematous wings（mew）的敲除。成功克隆獲得橘小實(shí)蠅mew基因m RNA,全長(zhǎng)4051 bp,...

【文章頁(yè)數(shù)】：145 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1.2 TALENs原理示意圖(Li and Yang 2013)

TALENs同樣是一種工程酶,也叫類(lèi)轉(zhuǎn)錄激活因子效應(yīng)物核酸酶,通過(guò)將核酸內(nèi)切酶FokI的酶切結(jié)構(gòu)域與TALENs的DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域連接,其中FokI具有核酸切割能力,沒(méi)有DNA識(shí)別能力,而TALENs具有DNA特異性識(shí)別能力,它能夠靶向識(shí)別位點(diǎn)并引導(dǎo)FokI對(duì)DNA進(jìn)行切割(圖1....

圖1.3 CRISPR/Cas9原理示意圖(Doudna and Charpentier 2014)

CRISPR/Cas9是一種來(lái)源于細(xì)菌免疫系統(tǒng)的,由短的引導(dǎo)RNA(shortguideRNA,sgRNA)結(jié)合Cas9蛋白來(lái)靶向特定dsDNA序列并進(jìn)行切割的系統(tǒng)�，F(xiàn)在常用的Cas9蛋白主要來(lái)源于釀膿鏈球菌Streptococcuspyogenes,具有dsDNA切割活性....

圖1.4 Gene Drive種群擴(kuò)散示意圖(Esvelt et al 2014)

通過(guò)遺傳學(xué)方法防治害蟲(chóng)一直是農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)以及醫(yī)學(xué)害蟲(chóng)的熱點(diǎn),尤其是雄性不育技術(shù)(sterileinsecttechnique,SIT)(Davidson1974)。相對(duì)于ZFNs和TALENs,CRISPR/Cas9基因編輯系統(tǒng)更加簡(jiǎn)單,更加適合用于SIT技術(shù)(Leeset....

圖1.5 Y人類(lèi)染色體中的基因類(lèi)型(Lahn et al 2001)

在Y染色體上,主要聚集了有三類(lèi)基因(圖1.5):看家基因,經(jīng)受住了Y染色體衰變的整個(gè)過(guò)程,研究證明其與X染色體具有同源性(LahnandPage1997);雄性特異性基因,通常是在進(jìn)化過(guò)程中通過(guò)染色體易位聚集到Y(jié)染色體的(FosterandGraves1994,Ste....

本文編號(hào)：4044569