绣球‘杜丽’AP3基因克隆与基因编辑载体构建

作者：李童; 王月莹; 赵惠恩

来源：广西植物, 2022, 1-12.

• 绣球
• MADS-box家族
• AP3
• CRISPR/Cas9
• 载体构建

绣球(Hydrangea macrophylla)是以花序为主要观赏部位的园林植物，多用作切花装饰和景观营造，在亚洲、美洲、欧洲广泛栽培。为探究AP3基因在绣球花萼形成过程中的功能，加快重瓣绣球新品种培育进程，该研究以绣球‘杜丽’为材料，克隆其MADS-box B类基因Hm AP3，并结合生物信息学方法预测基因功能；根据Hm AP3序列信息，筛选出高特异性编辑靶点并构建CRISPR/Cas9基因编辑载体，通过农杆菌转化法将载体整合到绣球基因组中。结果表明：(1) HmAP3全长546 bp，共编码181个氨基酸，测序结果表明其氨基酸序列与参考序列一致性为100%，与拟南芥AtAP3相似度为58.8%;(2)不同属植物AP3氨基酸序列差异较大，在同属不同物种中AP3蛋白主要结构则较为保守，仅在少数基序上存在差异；(3)在HmAP3中共鉴定到2个高特异性靶点，并成功构建2个单靶点CRISPR/Cas9基因编辑载体；(4)本研究共获得5株基因组内含有Cas9序列的抗性芽，但其靶点均未突变，在抗性芽中没有检测到Cas9表达。本研究探讨了AP3基因在重瓣绣球育种中的价值，对绣球的CRISPR/Cas9基因编辑技术进行了初探，为绣球优良品种繁育工作奠定基础。

• 单位
  北京林业大学; 国家花卉工程技术研究中心