aBIOTECH | 刘晓芹团队利用花生内源Ubiquitin4启动子实现高效转基因表达与多位点CRISPR编辑

7月16日，北京大学现代农业研究院/潍坊现代农业山东省实验室刘晓芹团队在国际学术期刊aBIOTECH上发表了题为“The peanut Ubiquitin4 promoter drivesstable gene overexpression and efficient multiplex CRlSPR/Cas9 gene editing in peanut” 的研究论文，鉴定并验证了一个高表达的花生内源启动子——AhUBQ4（Ubiquitin4），并成功应用于花生的基因过表达与多位点CRISPR/Cas9编辑系统中。

该研究首先通过全基因组比对和组织转录组分析，在花生基因组中筛选出一个在多组织中高表达的Ubiquitin 基因AhUBQ4，并克隆了其973 bp启动子等不同片段长度的序列进行比较实验。GUS和Ruby报告基因的瞬时和稳定表达实验证实，该启动子在烟草和花生组织中均具有强且稳定的转录活性，整体优于常用的CaMV 35S启动子。

更为重要的是，研究团队将AhUBQ4 启动子应用于CRISPR/Cas9系统中，用于驱动Cas9表达，靶向编辑花生中与光形态建成相关的HY5同源基因。在毛状根转化体系中，AhUBQ4启动子驱动的Cas9-GFP不仅表现出更强的GFP荧光信号，而且在编辑效率及突变类型多样性方面也优于35S驱动系统。

图 1. 瞬时和稳定转化对花生泛素基因 AhUBQ4 启动子的鉴定与评估，并将其应用于花生的多基因编辑。

该成果首次在花生中系统验证了一个功能强大的内源启动子，为花生功能基因组学研究与分子育种提供了关键工具，并为构建高效、稳定、可遗传的花生转基因体系打下了基础。