CRISPR/Cas9技术编辑淀粉合成基因PUL

作者：奉宝兵; 魏祥进; 焦桂爱; 胡时开; 邬亚文; 谢黎虹; 圣忠华; 邵高能; 唐绍清^*

来源：中国稻米, 2019, 25(05): 99-107.

• 水稻
• 基因编辑
• CRISPR/Cas9
• PUL
• 千粒重

利用CRISPR/Cas9技术对调控稻米脱支酶基因PUL定点编辑,获得了具有重要育种价值的PUL等位变异。首先设计2个guide RNA(gRNA)靶位点,构建OsPUL,基因定点编辑载体pC1300-Cas9。然后利用农杆菌介导侵染水稻材料中花11,提取T0代转基因植株的基因组DNA,并对编辑位点附近的DNA片段进行PCR检测及测序分析。结果表明,T0代材料中PUL的突变频率高达90%,其中纯合缺失突变率约占51%。对T1代纯合缺失突变体的千粒重性状的调查分析结果表明,部分pul的缺失突变能显著提高千粒重(大于5%)。通过RT-PCR分析T0代突变体中相关基因表达表明,目的基因PUL、支链淀粉相关基因和粒重负调控相关基因(GS3和GW8)表达降低,而粒重正调控相关基因(GL7)表达增加。不同类型pul突变体的成功创建丰富了PUL的变异类型,为水稻遗传改良提供了重要的遗传材料。

• 单位
  农业部; 中国水稻研究所; 水稻生物学国家重点实验室