利用CRISPR/Cas9技术编辑水稻香味基因Badh2

• 作者: 宋建 张礼霞 王建军 王林友 祁永斌
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 水稻 CRISPR/Cas9 基因编辑 Badh2 香味
• 年，卷（期）: 2020,（8）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
• 页码范围: 1501-1509
• 页数: 9页
• 字数: 5990字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2020.08.001

摘要

[目的]稻米香味是水稻品质改良的一个重要内容,其性状主要受1个隐性基因Badh2的控制.利用CRISPR/Cas9基因编辑技术将常规品种中的Badh2进行编辑,从而获得Badh2发生突变的基因编辑株系,使香味性状得到改良.[方法]利用CRISPR/Cas9基因编辑的原理,在水稻Badh2的第2和第7外显子处设计靶点,通过BLAST分析确定其特异性并构建到CRISPR/Cas9表达载体.以浙江省主要推广的水稻品种嘉58和秀水134的愈伤组织为受体,利用农杆菌介导的遗传转化法,通过潮霉素抗性筛选获得阳性转基因植株.转基因株系经测序明确其在Badh2的突变类型,经PCR分析与鉴定获得Badh2发生突变并无转基因标记成分的稳定株系.利用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)检测基因编辑株系糙米米粉中2-AP的含量,明确其香味成分与非转基因对照之间的差异.[结果]在水稻第2和第7外显子处设计靶点构建表达载体,通过遗传转化转基因株系的Badh2完成了定向突变.共获得T0代嘉58基因编辑的株系15株,在第2外显子处发生突变的有8株5种不同的突变类型,均为不同单碱基插入不同位点;在第7外显子处发生突变的有7株5种不同的突变方式,均为碱基或片段缺失.获得秀水134基因编辑的株系11株,在第2外显子处共有5株,均为单碱基插入;在第7外显子处有6株,均为片段缺失.48株T1代秀水134基因编辑株系中,共获得16株无转基因标记的基因编辑株系,其中5株在第2外显子发生突变,11株在第7外显子处发生突变.4个T2代基因编辑株系的米粉中2-AP平均含量分别为0.309、0.347、0.332和0.295μg·g-1,极显著(P<0.01)高于非转基因对照(0.046μg·g-1).[结论]利用CRISPR-Cas9技术可对水稻香味基因Badh2进行定向编辑,并且可获得无转基因成分的基因编辑株系,其香味性状得到明显改良.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王林友	浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所	40	617	14.0	24.0
2	王建军	浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所	49	644	15.0	24.0
3	张礼霞	浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所	26	230	9.0	15.0
4	祁永斌	浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所	28	176	9.0	12.0
5	宋建	浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所	10	11	1.0	3.0