利用CRISPR/Cas9定点编辑技术创建水稻长链基激酶突变体oslcbk1和oslcbk2

发布时间：2021-11-22 01:31

　　环境低温严重影响水稻（Oryza sativa L.）的产量和品质。本实验室前期研究发现,与真核细胞膜鞘磷脂代谢相关的长链基激酶LCBKs （Long chain base kinases）和植物的冷适应密切相关。为了进一步解析LCBKs激酶在水稻中的生物学作用,本研究利用基因组定点编辑技术CRISPR/Cas9,构建了水稻OsLCBK1和OsLCBK2的单基因和双基因编辑载体。通过农杆菌EHA105介导的愈伤转化法侵染粳稻‘中花11’,抗性筛选获得阳性植株。结合测序分析发现,T0代的转基因植株靶标位点发生了多种类型的突变,包括纯合、杂合和双等位等。本研究成功实现了OsLCBK1和OsLCBK2的单基因及双基因定点编辑,获得了多种突变类型的水稻长链基激酶单突变体oslcbk1、oslcbk2以及双突变体oslcbk1&oslcbk2。这些突变体为揭示水稻Os LCBKs响应低温应答以及参与其他生物学过程提供了研究材料。 

【文章来源】：分子植物育种. 2020,18(19)北大核心CSCD

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【部分图文】：

g RNA靶位点设计

CRISPR/Cas9载体图谱

潮霉素筛选获得T0代转基因植株，水培炼苗后移入栽培桶。种植2个月后，以CTAB法提取单株转基因植株的基因组DNA，用相应的基因特异测序引物进行PCR扩增后，测序分析靶位点的突变情况。结果显示(表1)，本实验中针对Os LCBK1和Os LCBK2设计的靶向序列均能诱发60%以上的T0代植株发生突变。进一步分析T0代Os LCBK1和Os LCBK2单基因和双基因突变植株靶位点的基因型，结果发现，基因组编辑系统引起的碱基编辑类型有多种模式，包括多个碱基插入和缺失、单碱基插入、杂合突变和双等位突变等。Os LCBK1和Os LCBK2单基因发生编辑的植株中，叠峰杂合突变的发生频率最高，分别是42.9%和70%；其次是叠峰双等位突变，发生的频率分别是28.6%和30%；纯合突变的发生频率分别是28.6%和0 (表1)。1.4 Os LCBK1和Os LCBK2基因编辑植株碱基突变特点


本文编号：3510662