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利用CRISPR/Cas9系统定向改良水稻粒长和穗粒数性状

文献类型： 中文期刊

作者： 沈兰 1 ; 李健 1 ; 付亚萍 2 ; 王俊杰 1 ; 华宇峰 1 ;

作者机构： 1.扬州大学农学院/江苏省作物遗传生理国家重点实验室培育点/江苏省现代粮食作物生产协同创新中心/教育部植物功能基因组学重点实验室中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室连云港市农业科学院

2.中国水稻研究所

关键词： CRISPR/Cas9;基因编辑;水稻;GS3;Gn1a

期刊名称： 中国水稻科学

ISSN： 1001-7216

年卷期： 2017 年 31 卷 03 期

页码： 223-231

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】基因组定点编辑技术已成为分子育种的重要手段。本研究拟对GS3和Gn1a功能缺失突变对目标性状的改良效应进行分析,以期为培育高产水稻提供理论基础。【方法】利用CRISPR/Cas9系统,以控制粒型基因GS3和控制每穗粒数基因Gn1a为编辑对象,构建了共敲除载体p C1300-2×35S::Cas9-g~(GS3)-g~(Gn1a)a,用农杆菌介导法转化4个优质水稻品种,分析了基因突变的特征和相应农艺性状。【结果】构建的敲除载体成功地实现了对GS3和Gn1a基因的定点编辑。在4个转化受体的T_0代均分别获得了gs3和gs3gn1a的移码突变体。对T_1 代中无选择标记突变体的农艺性状分析表明,突变体gs3和gs3gn1a与野生型相比粒长变长,千粒重增加;突变体gs3gn1a与突变体gs3相比,每穗粒数显著增加。【结论】利用CRISPR/Cas9系统进行水稻基因编辑可以快速改良品种的目标性状,在水稻品种的定向改良方面具有巨大的潜力。

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