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CRISPR/Cas9编辑GS3和qGL3基因创制大粒水稻新种质 被引量：4
1
作者 赵春芳 梁文化 +9 位作者 赫磊 姚姝 赵凌 周丽慧 赵庆勇 陈涛 朱镇 路凯 王才林 张亚东 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1709-1717,共9页
CRISPR/Cas9基因编辑技术已成为植物新种质创制和性状定向改良的重要手段。GS3和qGL3是调控水稻籽粒伸长的主效基因,功能缺失后产生大粒表型。本研究拟以小粒型粳稻品种南粳5055为试验材料,对GS3和qGL3基因进行编辑,以期获得能稳定遗传... CRISPR/Cas9基因编辑技术已成为植物新种质创制和性状定向改良的重要手段。GS3和qGL3是调控水稻籽粒伸长的主效基因,功能缺失后产生大粒表型。本研究拟以小粒型粳稻品种南粳5055为试验材料,对GS3和qGL3基因进行编辑,以期获得能稳定遗传的大粒水稻新种质。利用CRISPR/Cas9系统构建了分别携带GS3-gRNA和qGL3-gRNA双靶点的pYLCRISPR/Cas9编辑载体,通过农杆菌介导的遗传转化法,成功获得了GS3和qGL3基因编辑植株,编辑效率分别为90.0%和88.9%。与南粳5055相比,GS3编辑植株在T2、T3世代中平均粒长增幅约9.0%,千粒重增幅平均为12.7%,每穗粒数降低约9.3%,穗数、穗长、结实率和单株产量差异不明显;qGL3编辑植株的粒长增幅约21.0%,千粒重增幅平均为31.7%,每穗粒数降低约31.5%,且穗数表现出增加而结实率表现降低趋势,而穗长和单株产量差异不明显。qGL3基因对粒形和粒重的贡献明显大于GS3。综上所述,通过CRISPR/Cas9技术编辑南粳5055的GS3和qGL3基因,获得了一系列大粒水稻新种质,该结果为水稻粒形改良研究提供了重要参考。 展开更多
关键词 水稻 粒形 GS3 qgl3 CRISPR/Cas9
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水稻粒长基因GS3和qGL3功能标记的设计及应用 被引量：8
2
作者 丁丹 张亚东 +9 位作者 郑佳 赵春芳 陈涛 赵庆勇 朱镇 周丽慧 姚姝 赵凌 于新 王才林 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2014年第6期1191-1197,共7页
水稻粒型是与其产量直接相关的重要性状。在前期研究证实来源于特大粒水稻TD70和籼稻品种Kasalath的重组自交系(RIL)群体中检测到已克隆的粒长GS3和q GL3基因的基础上,通过TD70和Kasalath的GS3、q GL3基因序列差异分析,设计功能标记,检... 水稻粒型是与其产量直接相关的重要性状。在前期研究证实来源于特大粒水稻TD70和籼稻品种Kasalath的重组自交系(RIL)群体中检测到已克隆的粒长GS3和q GL3基因的基础上,通过TD70和Kasalath的GS3、q GL3基因序列差异分析,设计功能标记,检测240个RILs和不同粒长的6个粳稻、9个籼稻中GS3、q GL3基因类型及其效应。结果显示:TD70和Kasalath中的GS3基因和q GL3基因分别在第2外显子上的编码区+165位置和第10外显子上的编码区+1 092位置存在一个由碱基C到碱基A的单核苷酸替换,据此设计了四引物扩增受阻突变体系(Tetra-primer ARMS-PCR)标记,TD70的GS3和q GL3基因分别扩增为270 bp和145 bp条带及448 bp和288bp条带,Kasalath的GS3、q GL3基因分别扩增为270 bp和175 bp条带及448 bp和216 bp条带;240个RILs中含有GS3-T和q GL3-T基因的株系61个,含GS3-T和q GL3-K的株系48个,含GS3-K和q GL3-T的株系17个;不同粒型基因组合的粒长存在显著差异,表现为GS3-T+q GL3-T>GS3-T+q GL3-K或GS3-K+q GL3-T>GS3-K+q GL3-K;长粒型的1个粳稻和5个籼稻品种的GS3基因表现为TD70带型,短粒型的5个粳稻和4个籼稻品种的GS3基因表现为Kasalath带型;所有水稻品种的q GL3基因均表现为Kasalath带型。表明开发的GS3和q GL3基因功能标记是有效的,可用于水稻分子标记辅助育种。 展开更多
关键词 水稻 GS3基因 qgl3基因 序列差异 四引物ARMS-PCR标记
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水稻粒长基因qGL3功能标记的开发与鉴定 被引量：4
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作者 裔传灯 李玮 +5 位作者 王德荣 蒋伟 薛松 耿金鹏 周勇 梁国华 《扬州大学学报（农业与生命科学版）》 CAS 北大核心 2016年第4期55-59,102,共6页
基于基因组DNA序列和PCR分析,对稻属已测序的野生稻、294份水稻微核心种质和2007~2013年江苏省审定的65份粳稻品种中粒长基因qGL3的变异类型进行鉴定。结果表明：稻属不同野生稻均含有基因qGL3的同源序列,但进化树显示其序列存在明显的... 基于基因组DNA序列和PCR分析,对稻属已测序的野生稻、294份水稻微核心种质和2007~2013年江苏省审定的65份粳稻品种中粒长基因qGL3的变异类型进行鉴定。结果表明：稻属不同野生稻均含有基因qGL3的同源序列,但进化树显示其序列存在明显的分化;基于基因qGL3第10外显子的A/C功能变异开发了易于操作的dCAPS标记,并发现在水稻微核心种质中只有1个品种为A型（qgl3基因型）,其余品种均为C型（qGL3基因型）,表明碱基A变异为稀有变异;江苏省近年来审定的65份粳稻品种基因型均为qGL3。 展开更多
关键词 水稻 粒长 qgl3基因 功能标记
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