利用CRISPR/Cas9技术创制镉低积累香型水稻

作者：胡黎明; 彭彦; 郑文杰; 周凯; 毛慧; 唐丽; 毛毕刚^*

来源：杂交水稻, 2021, 36(06): 77-83.

DOI：10.16267/j.cnki.1005-3956.20200914.293

• 水稻
• 镉
• 香味
• 基因编辑
• CRISPR/Cas9技术
• 育种

尝试利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对镉吸收转运基因OsNramp5和香味基因OsBadh2同时进行编辑,培育出后代性状稳定的优质低镉水稻品种。选用华南地区推广面积较大的常规稻华航31为受体材料,通过CRISPR/Cas9技术创制OsNramp5和OsBadh2双基因敲除植株,在镉污染土壤中种植并测定野生型和双基因敲除植株糙米的镉、锰、铁元素含量以及香味物质2-乙酰-1-吡咯啉(2-AP)的含量,并考察野生型与双基因敲除植株的农艺性状。成功获得了5种类型的华航31双基因敲除植株。与野生型华航31相比,大部分双基因敲除植株的镉和锰含量显著下降,铁含量有一定程度的升高;所有双基因敲除植株中的香味物质2-AP含量均显著提高;大部分双基因敲除植株的株高、每穗实粒数显著下降;全部双基因敲除植株的单株有效穗数、每穗总粒数、结实率均无显著变化。通过CRISPR/Cas9技术可快速创制具有镉低积累和香味的水稻种质,有利于加快优质、安全水稻品种的育种进程。

• 单位
  湖南大学; 杂交水稻国家重点实验室; 湖南杂交水稻研究中心