摘要

水稻雄性不育是杂交水稻杂种优势利用的基础,为了推动粳型第三代杂交水稻育制种技术的发展,本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对普通隐性核雄性不育基因RMS2进行定点编辑。根据CRISPR/Cas9基因编辑原理,以RMS2作为靶标基因,在基因第一和第二外显子设计正反向靶位点,通过水稻基因数据库BLAST分析靶位点特异性并构建一个双靶点的CRISPR/Cas9敲除载体,以粳稻品种‘中花11’作为受体,使用农杆菌遗传转化法转化受体获得21株T_(0)代转化苗,通过潮霉素抗性筛选标记进行筛选获得17株阳性苗。通过对2个靶位点设计测序检测引物分析基因型,靶位点1有13株成功被编辑,突变频率为76.4%,靶位点2的17株均被成功编辑,突变频率为100%。不同的靶序列产生的突变差异较大,设计InDel标记用于重点株系10进行分子标记辅助选择育种,最终通过自交获得无T-DNA成分的普通粳稻核不育系。本研究创制的新的rms2突变体和不含转基因成分的rms2粳稻不育系,不仅丰富了rms2的突变类型,也为进一步研究GDSL脂肪酶功能和粳型第三代杂交水稻创造了重要的材料基础。