寡聚核苷酸介导的基因突变技术创制抗除草剂烟草新种质

作者：谢宇峰; 秦利军

来源：广西植物, 2021, 1-16.

• 烟草
• ALS基因
• 除草剂抗性
• 氯磺隆
• OMM诱变技术

为进一步优化烟草‘K326’（Nicotiana tabacum ‘K326’）种质，该文使用寡聚核酸介导的基因突变（Oligonucleotide-mediated mutagenesis,OMM）技术，利用植物中支链氨基酸合成途径中第一个关键酶乙酰乳酸合成酶（acetolactate synthase,ALS）突变后烟草对除草剂氯磺隆不敏感，产生抗性的特征，利用NCBI报道的ALS基因序列同源克隆了烟草‘K326’中的ALS基因，并根据ALS基因序列设计用于定点突变的RNA/DNA嵌合体，导入烟草‘K326’创制对氯磺隆除草剂具有抗性的烟草新种质。结果表明：（1）‘K326’具有两条ALS基因，即ALS SuRA和ALS SuRB，大小分别为2 004 bp和2 010 bp。（2）根据两个基因的保守位点ALS SuRA 588脯氨酸位点和ALS SuRB 1 719色氨酸位点设计了用于ALS基因核苷酸第588位点的Chl588和第1 719位点的Chl1719嵌合体。（3）利用基因枪成功将这两个片段导入烟草愈伤组织，愈伤依次经抗性芽分化和生根，一共获得氯磺隆抗性植株22株。（4）抗性植株ALS酶活性测定表明，其中8株抗性烟株具有较强的活性，进一步对抗性植株中跨突变位点保守扩增、测序，最终确定有两个株（f11和b18）分别在588位点和1 719位点产生定点突变。综上研究结果表明，在获得‘K326’抗氯磺隆新种质的同时，为培育抗性烟草新种质提供了理想的亲本材料。

• 单位
  生命科学学院; 贵州大学