Virus induced genome editing in crops to facilitate precision breeding

Projectleider(s):
Frank Takken | f.l.w.takken@uva.nl

Samenvatting project

Met Crispr/Cas technologie kunnen mutaties aangebracht worden in DNA van levende organismen. Een beperking van de methode is dat de vereiste transformatie en regeneratie procedures technisch complex en gewas afhankelijk zijn. Dit project heeft als doel om transformatie-onafhankelijke gene-editing in planten te ontwikkelen. De technologie zal gebruikt worden voor het onderzoeken en moduleren van plant eigenschappen.

Doel van het project

Aim: Develop Virus induced genome editing (VIGE) toolbox for transgene free genome editing in a representative
plant species from the Solanaceae, Brassicaceae, Asteraceae, and Amaranthaceae family.
1. Select and test different virus/host systems to transiently express reporter genes in designated crops.
2. Optimize viral vectors and transfection conditions on reference varieties to allow simultaneous expression
of Cas and gRNA genes, either on a single vector, or by co-infection from two different, compatible vectors.
3. Combine above systems to co-express Cas nuclease and gRNAs in planta for targeted gene editing in
different varieties.

Motivatie

Dit project past binnen sleuteltechnologie S2 - Biotechnologie en veredeling en heeft als doel het ontwikkelen van
technologieën om genetische variatie te creëren en gen-eigenschappen te identificeren, zodanig dat de veredeling
sneller kan inspelen op van veranderingen in productiesystemen, bijvoorbeeld passend onder Kringlooplandbouw.
Deze technologie draagt bij aan 'precision breeding' en valt binnen Deelprogramma ST4: Gene-editing en dan met
name binnen de onderwerpen: onderzoeksfase: "Creëren van genetische variatie of vaststellen van genfunctie." en
" Onderzoeken hoe breed gene-editing toepasbaar is en om de biologie van kenmerken en processen te onderzoeken.", en ontwikkelfase:" Ontwikkelen van nieuwe efficiënte transformatie en regeneratiemethoden.
Ontwikkelen van snelle selectiemethoden om effect van uitschakelen of aanpassen van genen te kunnen toetsen.

Geplande resultaten

A toolbox and set of protocols to use VIGE in crop various species.
A set of binary vectors that can be used for stable transformation of crops to express the Cas nuclease in
somatic and meristematic tissues. The binary vectors differ in e.g., the promotor driving expression of the
nuclease and selectable markers to allow (counter)selection of lines expressing the nuclease.
A set of transgenic plants expressing the Cas9 nuclease to enable VIGE using viral expressed gRNAs.
A set of viral vectors equipped with reporters to allow visual monitoring of infection efficiency and spread
of the virus in a specific host plant species.
A set of viral vectors that can be used to express gRNAs for single and multiplexed genome editing.
A set of viral vectors that can be used to express the nuclease in planta.

Resultaten

Er zijn nog geen resultaten voor dit project.

Impact

Er is nog geen impact voor dit project.