CRISPR/Cas9系统编辑水稻Wx基因

• 作者: 张慧 张锦文 曾千春 杨睿 汪秉琨 洪汝科 罗琼
• 来源期刊: 中国水稻科学
• 学科: 农学
• 关键词: 水稻 CRISPR/Cas9系统 Wx 基因编辑 直链淀粉含量
• 年，卷（期）: 2018,（1）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 35-42
• 页数: 8页
• 分类号: Q755|S511.033
• 字数: 4145字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16819/j.1001-7216.2018.7061

摘要

[目的]直链淀粉含量与稻米品质密切相关.Wx基因是控制水稻直链淀粉合成的主效基因,通过对Wx基因定点编辑以获得稳定遗传、直链淀粉含量适宜的突变体.[方法]构建CRISPR/Cas9表达载体pGK03-Wx-gRNA(靶点1和2分别在Wx基因第1和第2外显子),利用工程菌EHA105遗传转化超级稻楚粳27,潮霉素筛选获得转化株系,对转化株系及其后代进行分子检测、测序、基因表达和遗传稳定性分析以及直链淀粉含量测定.[结果]获得9个独立的T0代转化株系,靶点1(L1~L5)5个株系,突变频率100%,靶点2(L6~L9)4个株系,突变频率75%.由T0代突变体衍生出T1和T2代株系,测序发现T0、T1和T2代株系出现缺失(单、双、多碱基缺失)和单碱基插入两种突变类型;T0至T1代部分株系(L1、L2、L3和L6)发生再编辑,T1至T2代遗传稳定.与野生型相比,突变株系RNA水平Wx基因表达量显著下降(P<0.01),稻米直链淀粉含量显著降低(P<0.01),从17.5%降到1.93%.[结论]利用CRISPR/Cas9系统成功编辑水稻Wx基因,获得了稳定遗传、低直链淀粉含量的突变体,为稻米品质改良提供了材料.