利用CRISPR/Cas9技术敲除花生主要过敏原基因的研究

CRISPR/Cas9 is a recently developed technology for efficient and precise editing of genes in a genome. Peanut seed storage protein, Arah1, h2, h3 and h6, are the major food allergens that cause serious problems worldwide. In this preject, we intend to knock out the major genes coding for the major peanut allergens by the CRISPR/Cas9 technology. The impact of individual as well as multiple gene knockout mutations on peanut growth and development will be characterized. Mutants with reduced allergens and normal phenotypes will be self hybiridized to separate the transgene, and to obtain mutants without transgenes. The created mutants will be useful materials for peanut breeding to produce nontransgenic peanut varieties with reduced allergens, which can be used in peanut production and accpeted by comsumers.

花生是我国重要的经济作物，但也是主要的食物过敏原。本项目拟通过CRISPR/Cas9基因组编辑技术的研究，对花生主要过敏原蛋白基因Ara h1、h2、h3和h6进行敲除，筛选突变体，然后通过自交分离，去掉转基因成份，得到不含转基因的突变体，分析单基因突变及多基因突变对花生生长发育的影响，研究突变体种子中过敏原蛋白的含量及突变体花生对过敏人群的致敏情况。通过该研究，我们可以得到新的花生育种材料，从根本上减少花生过敏，对经济、社会及群众健康都有非常重要的意义。该研究不同于普通的转基因技术，由于这些得到的突变体中不含转基因成分，因此容易被社会所接受，并迅速应用到生产中去。通过现代基因技术进行作物改良，在花生遗传育种技术方法上也是一个突破，具有非常重要的理论及应用价值。

花生是我国重要的经济作物。花生遗传改良的关键是高效转化体系及基因组编辑技术的建立。本项目通过CRISPR/Cas9基因组编辑技术的研究，对花生主要过敏原蛋白基因Ara h1、h2、h3和h6进行敲除，筛选到Arah1基因突变体。花生高效转化和基因组编辑的成功为今后花生遗传改良奠定了基础。目前，该项成果已成功应用于花生的基因转化和基因组编辑服务平台，并积极开展花生基因转化和基因组编辑服务，为国内、外花生科研工作者提供优质服务，促进花生科学研究和在农业上的应用。花生FAD2突变体已经开始应用于高油酸花生育种，Arah1突变体将可以应用培育低过敏花生。