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水稻多胺氧化酶基因(OsPAO4)CRISPR/Cas9编辑突变体的创制
1
作者 林春姿 黄其伟 +5 位作者 侯艳 高上 韩志开 韦淡虹 陈淳 王加峰 《广东农业科学》 CAS 2023年第3期1-10,共10页
【目的】稻瘟病是水稻生产上的重要限制因素,挖掘与利用抗病基因是实现水稻高产稳产的重要保障。前期研究发现,稻瘟病抗性相关osa-miR-21可能通过靶向调控多胺氧化酶基因OsPAO4调节水稻稻瘟病抗性,但目前多胺氧化酶(Polyamine oxidases,... 【目的】稻瘟病是水稻生产上的重要限制因素,挖掘与利用抗病基因是实现水稻高产稳产的重要保障。前期研究发现,稻瘟病抗性相关osa-miR-21可能通过靶向调控多胺氧化酶基因OsPAO4调节水稻稻瘟病抗性,但目前多胺氧化酶(Polyamine oxidases,PAOs)在水稻抗病中的功能研究尚未见报道。为进一步探究其在水稻抗病中的可能生物学功能,本研究利用CRISPR/Cas9编辑技术对水稻OsPAO4基因进行定点编辑并对其后代突变体进行分析。【方法】在OsPAO4第2外显子处设计了1个20 bp的编辑靶点,将靶点核苷酸片段克隆至pRGEB32载体,获得OsPAO4编辑载体。随后,利用农杆菌介导法转化水稻Pik-H4 NIL愈伤组织中,经过再生培养、潮霉素检测获得转基因阳性植株,并对T_(0)代植株靶位点附近DNA序列进行PCR和测序分析。【结果】OsPAO4基因被成功编辑,最终获得25个转基因阳性植株,并在T_(0)代产生多种突变类型:3株纯合突变、18株杂合突变和4株未发生编辑的植株。此外,T_(0)代杂合突变ospao4-8的颖壳颜色由紫色变为深灰色,且ospao4突变体中过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性有所升高,推测OsPAO4可能参与水稻的基础免疫过程。【结论】创制了多种类型ospao4突变体材料,初步确定OsPAO4可能参与水稻免疫过程的调控,为进一步深入揭示OsPAO4基因的具体生物学功能和分子调控机制奠定了重要基础。 展开更多
关键词 水稻 OsPAO4 CRISPR/Cas9 基因编辑 多胺氧化酶
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利用CRISPR/Cas9技术定向编辑水稻OsIQD1基因 被引量：3
2
作者 林春姿 谢华斌 +2 位作者 黄其伟 高上 王加峰 《广东农业科学》 CAS 2022年第8期1-10,共10页
【目的】植物特异性IQD家族蛋白质是一类植物特有的钙调素结合靶蛋白,在植物的生物防御和发育调节中发挥重要作用。前期酵母双杂筛选试验表明,Pik-H4与OsIQD1存在互作关系,为进一步揭示Os IQD1在水稻抗稻瘟病中的生物学功能,利用CRISPR/... 【目的】植物特异性IQD家族蛋白质是一类植物特有的钙调素结合靶蛋白,在植物的生物防御和发育调节中发挥重要作用。前期酵母双杂筛选试验表明,Pik-H4与OsIQD1存在互作关系,为进一步揭示Os IQD1在水稻抗稻瘟病中的生物学功能,利用CRISPR/Cas9编辑技术对OsIQD1基因进行定点编辑。【方法】通过序列比对获得水稻OsIQD1。在OsIQD1第1外显子和第5外显子(DUF4005结构域)区域设计2个20 bp的编辑靶点,将2个靶点核苷酸片段克隆至pRGEB32载体,获得p RGEB32-OsIQD1-gRNA载体,利用农杆菌介导法转化水稻Pik-H4 NIL愈伤组织,经再生培养、潮霉素检测获得转基因阳性植株,并对T0代转基因植株靶点区域序列进行PCR和测序,分析osiqd1的突变类型。【结果】转基因再生植株经过对抗潮霉素基因HPTⅡ的PCR鉴定,获得30株阳性株系。对T0代植株靶点附近序列的测序结果表明,OsIQD1基因被成功编辑,两个位点的编辑效率分别为21.67%和26.67%,其中,靶点2区域有1个纯合突变株系。【结论】研究结果为进一步利用osiqd1突变体开展其参与钙离子/钙调素信号转导通路的机制研究提供了遗传材料,初步推定OsIQD1参与植物的基础免疫反应。 展开更多
关键词 水稻 钙调素结合蛋白 OsIQD1 CRISPR/Cas9 基因编辑
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