利用CRISPR/Cas9技术编辑Badh2基因改良粳稻香味

论文摘要

CRISPR/Cas9基因编辑技术已经成为水稻育种新型手段,香稻育种一直是水稻育种行业的研究热点,水稻香味主要由8号染色体上的甜菜碱脱氢酶基因Badh2控制。为了改良原有品种的香味性状,促进香稻育种的发展,以非香型粳稻品种东农425为试验材料,构建了2个CRISPR/Cas9敲除载体对Badh2基因进行定点编辑,第1个载体（p YLCRISPR/Cas9-B1-gRNA）的2个靶点分别位于第2和第3外显子上,第2个载体（p YLCRISPR/Cas9-B2-gRNA）的2个靶点均在第2外显子上。采用农杆菌介导法对东农425进行遗传转化,成功获得了T0纯合植株,并对其衍生出的T1植株进行T-DNA元件检测,共获得8个突变类型不同且不含有转基因成分的纯合突变株系。同时采用咀嚼法和氢氧化钾浸泡法对这8个纯合突变株系的水稻籽粒进行香味检测,结果表明,8个Badh2株系均具有不同程度的香味,总体上载体p YLCRISPR/Cas9-B1-gRNA编辑的3个株系的香味更为浓郁。对这8个纯合突变株系的主要农艺性状进行考察,发现突变株系的穗数、穗粒数、结实率及千粒质量与野生型相比均没有明显差异。综上,本研究对东农425的Badh2基因成功地进行了编辑,并获得了香味显著提高且无转基因成分的纯合突变体材料,为加快香型粳稻品种的培育提供了技术支持。

论文目录

• 1 材料和方法
•   1.1 试验材料
•   1.2 gRNA靶点接头引物设计
•   1.3 CRISPR/Cas9表达载体的构建
•   1.4 T0转基因植株的获得和检测
•   1.5 Badh2基因靶点序列的测序分析
•   1.6 无T-DNA元件Badh2突变体的筛选及其香味检测
•   1.7 T1植株农艺性状考察
• 2 结果与分析
•   2.1 东农425野生型植株的Badh2基因检测及靶点设计
•   2.2 Badh2基因表达载体的构建
•   2.3 T0转基因植株检测
•   2.4 无T-DNA元件的Badh2突变体的检测及香味鉴定
•   2.5 香味突变材料的主要农艺性状考察
• 3 结论与讨论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 孙慧宇,宋佳,王敬国,刘化龙,孙健,莫天宇,徐善斌,郑洪亮,邹德堂

关键词: 粳稻,香味

来源: 华北农学报 2019年04期

年度: 2019

分类: 农业科技,基础科学

专业: 生物学,农作物

单位: 东北农业大学农学院

基金: 国家重点研发计划项目(2018YFD0300105-1),国家自然科学基金青年基金项目(31601377),国家自然科学基金面上项目(31872884),“东农”学者计划青年才俊项目(17QC02)

分类号: S511.22;Q943.2

页码: 1-8

总页数: 8

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