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利用CRISPR/Cas9技术敲除GS3和GS9基因改良水稻粒型性状

2022-04-28分类号:S511

【作者】韩政宏  段宇轩  徐善斌  王敬国  刘化龙  杨洛淼  贾琰  辛威  郑洪亮  邹德堂  
【部门】东北农业大学寒地粮食作物种质创新与生理生态教育部重点实验室  
【摘要】为促进长粒型粳稻品种的选育,以粳稻品种东富139、龙粳31和东农427为试验材料,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建了pYLCRISPR/Cas9-GS3-RNA和pYLCRISPR/Cas9-GS3-GS9-RNA 2个敲除载体,通过农杆菌转化法侵染受体材料的愈伤组织,对GS3和GS9基因进行定点编辑。最终,3个品种在T_2都获得了GS3单基因突变、GS9单基因突变和GS3、GS9双基因突变,且无T-DNA元件的纯合植株。在成熟期对T_2突变体及其野生型的农艺性状进行考察分析,结果表明,与野生型相比,3个品种的gs3突变植株的粒长、千粒质量均显著增加,粒宽、结实率和穗粒数无显著变化;gs9突变体粒长显著增加,粒宽显著减少,千粒质量、结实率和穗粒数无显著变化;gs3gs9突变体粒长增加,且增幅大于gs3和gs9,同时粒宽显著减少,千粒质量显著增加,而结实率和穗粒数无显著变化。综上,利用CRISPR/Cas9技术对东富139、龙粳31和东农427等3个粳稻品种的粒型进行改良,加快了长粒型粳稻新品种的选育进程。
【关键词】水稻  粒型  GS3  GS9  CRISPR/Cas9
【基金】国家自然基金项目(U20A2025);; 东北农业大学“学术骨干”基金资助项目(20XG24);; 黑龙江省自然科学基金联合引导项目(LH2019C035);; 黑龙江省“百千万”工程生物育种重大科技专项(2020ZX16B01)
【所属期刊栏目】华北农学报
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