基于CRISPR/Cas9系统分析草地贪夜蛾Wnt1基因的

为明确草地贪夜蛾Spodfoptera frugiperda中Wnt1基因的生物学功能,采用实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,qPCR)技术检测草地贪夜蛾胚胎发育期 Wnt1基因的表达谱,利用CRISPR/Cas9系统对Wnt1基因进行定向敲除,并通过qPCR技术检测草地贪夜蛾Wnt1基因缺失突变体中与昆虫发育相关基因的表达水平.结果显示,Wnt1基因在草地贪夜蛾整个胚胎发育期均有表达,在胚胎发育早期(6 h)表达水平最高.将SfWnt1-sgRNA和Cas9蛋白混合注入草地贪夜蛾卵中,胚胎死亡率明显升高,同时获得了Wnt1基因缺失的草地贪夜蛾突变体.突变率与注射浓度相关,注射浓度越高,突变率越高;当SfWnt1-sgRNA和Cas9蛋白混合后终浓度均为300 ng/pL时,注射的724粒卵中获得体节缺陷突变体52头,附肢缺陷突变体64头,组织特化突变体20头;SfWnt1-sgRNA和Cas9蛋白混合后终浓度均为100 ng/μL时,注射的413粒卵中最终获得体节缺陷突变体14头,附肢缺陷突变体22头,组织特化突变体7头;这些突变体均无法存活至化蛹.草地贪夜蛾Wnt1基因被敲除后,与昆虫发育密切相关的17个基因表达水平均显著下调.表明Wnt1基因在草地贪夜蛾胚胎发育过程中发挥着至关重要的作用.