CRISPR-Cas9介导的亚麻荠FAE1基因三重等位敲除及体细胞胚发生体系优化研究

为解决亚麻荠（Camelina sativa）油中极长链脂肪酸（VLCFAs）含量过高的问题，研究人员通过CRISPR-Cas9技术构建靶向FAE1基因的pFGC-pcoCas9重组载体，结合农杆菌转化法实现三重等位基因同步敲除。优化体细胞胚发生体系显示，子叶外植体在含0.5 mg/L NAA+5 mg/L BAP的MS培养基中胚性最佳，转基因效率达93.62%。该研究为多倍体作物精准改良脂肪酸组成（如提升油酸和α-亚麻酸含量）提供了高效技术方案。

　　

在低投入油料作物亚麻荠的遗传改良研究中，科学家们展开了一场精准的"基因剪刀手术"。这种六倍体植物含有三个FAE1（脂肪酸延伸酶1）基因等位拷贝，其编码的酶会催化生成商业价值较低的极长链脂肪酸（VLCFAs）。研究团队巧妙设计CRISPR-Cas₉系统，构建了携带特异性gRNA的pFGC-pcoCas₉重组载体，犹如为细胞配备了三重制导的"分子导弹"。

实验首先建立了高效的体细胞胚发生平台：萌发种子在离体条件下培育的顶芽组织成为基因编辑的"手术台"。在五种植物生长调节剂（NAA、BAP、2,4-D、TDZ和Kin）的组合筛选中，子叶外植体在含0.5 mg/L NAA和5 mg/L BAP的MS培养基中展现出最强的胚胎发生能力，而顶叶外植体在添加0.5 mg/L NAA、2 mg/L BAP和1 mg/L Kin的培养基中再生效率最高。

通过农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）介导的遗传转化，93.62%的转基因植株经PCR验证成功实现了FAE1基因的三重敲除。这项研究不仅证实了CRISPR技术在多倍体作物中的高效应用，更为定制化植物油品质开辟了新途径——降低VLCFAs含量的同时，可显著提升油酸（商业应用优选）或α-亚麻酸（食品/饲料需求）的比例，为未来功能性油脂开发提供了分子育种范本。