利用CRISPR/Cas9编辑SiOSD1基因创制多倍体谷子

文献类型： 中文期刊

第一作者： 梁雨晴

作者： 梁雨晴;申慧敏;胡风越;王春;王克剑;黄勇;杨致荣

作者机构：

关键词： 谷子;基因编辑;SiOSD1;多倍体;转录组

期刊名称： 科学通报

ISSN： 0023-074X

年卷期： 2025 年 70 卷 016 期

页码： 2579-2587

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 谷子（Setaria italica L.）作为一种区域性重要作物,因其较小的基因组、突出的抗旱和耐贫瘠特性、高效的C4光合作用以及丰富的营养价值,正迅速成为C4禾谷类作物研究的理想模式植物.多倍体作物展现了较其祖先更优的性状,如更大的果实、更高的产量和更强的抗逆性等,使得多倍体育种成为提高作物产量和抗逆性的有效策略.然而,尽管多倍体育种技术展现了巨大的应用潜力,但有关多倍体谷子的研究较少,且主要通过秋水仙碱诱导产生多倍体谷子.因此,开发新的、更安全高效的染色体倍增技术迫在眉睫.本研究成功克隆了谷子SiOSD1基因,并通过CRISPR/Cas9技术精确编辑该基因,创制了移码突变体siosd1-1D.该突变体自交后代完全转变为四倍体,表型鉴定显示四倍体后代的籽粒大小、气孔尺寸、旗叶长度和叶夹角均显著超过二倍体野生型,表现出典型的多倍体特征.转录组测序分析进一步揭示了基因表达在谷子倍性变化中的调控作用,证明了通过编辑减数分裂相关基因来创制具有更大器官的四倍体谷子是一种有效的策略.与传统化学诱导方法相比,基因编辑提供了一种更为安全高效的多倍体产生方法,为谷子遗传改良及无融合生殖体系的建立开辟了新途径.

分类号： S515

  • 相关文献

[1]二倍体和四倍体西瓜的转录组初步分析. 许哲,张晨光,张思远,王先裕,高建昌. 2020

[2]大豆e1-as基因突变体的创制及生理分析. 贺红利,张雨涵,杨静,程云清,赵杨,李星诺,司洪亮,张兴政,杨向东. 2025

[3]基于RNA-Seq技术的谷子新基因发掘及基因结构优化. 穆彩琴,张瑞娟,屈聪玲,韩渊怀,王兴春. 2016

[4]干旱胁迫下谷子的转录组分析. 王庆国,李臻,管延安,刘炜,潘教文. 2018

[5]NaCl处理谷子萌发期种子的转录组学分析. 潘教文,李臻,王庆国,管延安,李小波,戴绍军,丁国华,刘炜. 2019

[6]缺钾胁迫下谷子转录组分析及相关基因挖掘. 鲁一薇,夏雪岩,赵宇,崔纪菡,刘猛,黄玫红,褚程,刘建军,李顺国. 2024

[7]不同谷子品种(系)抗旱性鉴定及抗旱机制. 祁东梅,王玉芳,史慎奎,张仁梁,周雪峰,王春芳. 2024

[8]盐胁迫下谷子叶片转录组de novo测序及分析. 牛银亭,鞠乐,阴志刚,刘瑞,曹双,陈培育,李君霞. 2025

[9]秋水仙素诱导黑喉石斛多倍体研究. 王爱华,吴青青,杨澜,许红娟,陈之林. 2017

[10]秋水仙素对草莓离体叶片再生和多倍体诱导的影响. 张计育,李国平,乔玉山,王萌,李金凤,章镇. 2009

[11]多倍体大白菜育种研究进展. 刘晓东,曹彩霞,牟金贵,王明秋,刘学岷,王玉海,陈凤敏. 2008

[12]3个甜菜测交组合试验结果分析. 卞桂杰,张景楼,郑毅,黄淑兰. 2007

[13]甜菜丰产型多倍体杂交种吉洮303的选育. 李文,刘迎春,刘革军,张维东,刘建军,郗登宝,王秀飞. 2004

[14]甜菜雄不育多倍体杂交新品种吉甜302的选育. 孙晖,吴淑艳,项国福,韩克飞,风桐,郭世享. 1995

[15]植物多倍体化效应及甘薯多倍体的研究进展. 蒋姣姣,胡健中,孙健英,曹清河,马代夫,韩永华,李宗芸. 2016

[16]甜菜新品种吉甜303的选育. 卞桂杰,王清发,张景楼,郑毅,凤桐,黄淑兰. 2005

[17]金线莲多倍体诱导的初步研究. 蔡文燕,吴水金,潘一山. 2010

[18]多倍体中华鲟微卫星亲子鉴定体系的建立. 辛苗苗,张书环,汪登强,汪珂,张磊,霍来江,危起伟. 2015

[19]秋水仙素离体诱导金线莲多倍体的研究. 王丽芳,黄建,林霞. 2010

[20]大麻多倍体诱导的初步研究. 田斌,郭鸿彦,杨明,辛培尧. 2013

作者其他论文 更多>>

微信小程序