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CRISPR/Cas9编辑Badh2基因改良优质粳稻品种香味性状

文献类型： 中文期刊

作者： 吴明基 1 ; 林艳 1 ; 刘华清 1 ; 付艳萍 1 ; 宋亚娜 1 ; 王锋 1 ;

作者机构： 1.福建省农业科学院生物技术研究所/福建省农业遗传工程重点实验室

关键词： 水稻;香味;Badh2;CRISP/CAS9;2-乙酰-1-吡咯啉

期刊名称： 福建农业学报

ISSN： 1008-0384

年卷期： 2020 年 005 期

页码： 465-473

收录情况： CSCD

摘要： [目的]利用基因编辑技术编辑水稻香味基因,改良优质粳稻香味性状.[方法]构建CRISPR/Cas9-BADH基因编辑载体,转化优质粳稻品种龙稻18、龙稻24和秀水134,测序鉴定3个优质粳稻品种的香味基因Betaine aldehyde dehydrogenase 2(Badh2)突变体并分析潜在脱靶效应,利用气相色谱-质谱联用技术测定不同遗传背景badh2突变体稻米的2-乙酰-1-吡咯啉(2-acetyl-1-pyrroline, 2AP)含量.[结果]转化获得的30株T0代中有24株为badh2突变体,其中53.33%为杂合型突变,16.67%为纯合型突变,10%为双等位突变类型.T1代非转基因植株内共鉴定获得7种纯合badh2突变基因型.在5个预测位置上未检测到脱靶事件的发生,说明设计的sgRNA具有高度特异性.所有Badh2移码突变体稻米的2AP含量都达到或高于稻花香的水平,但不同品种来源的badh2突变体间2AP含量差异极显著.[结论]本研究提供了一个能够高效诱导水稻Badh2突变的CRISPR/Cas9定向编辑靶点,改良了生产上大面积推广的3个优质水稻品种龙稻18、龙稻24和秀水134的香味性状,发现了不同遗传背景的水稻badh2突变体间2AP含量差异显著,为基于定向编辑Badh2基因的方法培育适合生产应用的香稻品种、提高育种效率提供科学依据.

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