生长调节基因介导的西瓜高效遗传转化与CRISPR/Cas9基因编辑体系(英文)

作者:Wenbo PAN; Zhentao CHENG; Zhiguo HAN; Hong YANG; Wanggen ZHANG*; Huawei ZHANG*
来源:Journal of Zhejiang University-Science B(Biomedicine & Biotechnology), 2022, 23(04): 339-351.

摘要

目的:克服西瓜遗传转化瓶颈,建立西瓜高效遗传转化体系,并以此为基础构建西瓜基因编辑体系,促进西瓜功能基因组学和基因编辑育种研究。创新点:通过比较多个生长调节基因和农杆菌菌株,选取生长调节基因At GRF5和农杆菌菌株GV3101,在西瓜中建立了高效且不依赖于基因型的转化体系,实现了西瓜突变体的快速创制。方法:通过测试生长调节因子基因对西瓜转化率的影响,发现多个生长调节基因可以提高西瓜的遗传转化效率。其中At GRF5可将西瓜的转化效率0.88%左右提高至24.73%。此外,筛选了不同的农杆菌菌株,发现使用GV3101表达At GRF5可获得最高的转化效率。进一步使用At GRF5辅助转化的方式对西瓜进行基因编辑,成功在T0代对PDS基因进行敲除并获得纯合突变体。结论:使用农杆菌GV3101过表达At GRF5可将西瓜的转化效率从0.88%左右提高至24.73%,且在两个基因型的西瓜中作用类似。该方法也可结合基因编辑技术用于西瓜突变体的快速获取。