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                科学家发现优化基因编辑技术可实现小麦单倍体植株高效率诱导

                作者:   文章来源:中国农业科学院作物科学研究所   发表时间:2019-12-20    点击量:

                  近日,中国农业科学院作物科学研究所作物转基因技术与应∞用创新团队利用优化的CRISPR技术体系,编辑小麦TaMTL基因,成功实现了小麦单倍①体植株的高效率诱导。相关研♀究成果在线发表在《实验植物学杂志(Journal of Experimental Botany)》上。

                  据叶兴国研究员【介绍,近年来,以CRISPR/Cas9为代表的基因编辑技术已逐步成为植物遗传改良的重要工具,在拟南芥、水稻、玉米等二倍体植物中的应用非常成功,但在ω小麦中的编辑效率还比较低。

                  研究团队通过比较试验,创ω 建了一套包括双靶点、优选启动子和CRISPR蛋白的小麦基因编辑策略。进一步将」优化因素用于CRISPR/Cas9编辑系统,重点对小麦TaMTL基因进█行了编辑,编辑效率达△57.5%,大片段删除效率←达40.2%,并发现2个靶点间序列删除后存在反向插入现象。研究人员进一步对◣编辑后的植株进行表型、分子和¤细胞学鉴定,发现编辑植株繁茂性和结实率等性状显著降※低,单倍体籽粒诱导率达18.9%,同时,首次在禾谷类▼作物MTL基因编辑植株〗中发现了胚缺失型、胚和胚乳双缺失型籽粒表型。该项】研究成果为利用CRISP编辑⊙技术对小麦重要基因进行高效遗传修饰和在小麦中实现@目标基因的定点插入等研究奠定了基础,为探究TaMTL基因沉默导致胚胎和胚乳的败育机理提供了材料。获得的突变体材料将作为诱导系诱ㄨ导小麦杂交后代产生单倍体,加速优良基因型纯合,对小麦单倍体育种具●有较好应用价值。

                  该研究得到国家转基因重大专项、重点研发计划和中国农科院创新工程等项目资助。(通讯员 卫斐)

                  原文链接:http://academic.oup.com/jxb/advance-article/doi/10.1093/jxb/erz529/5639664?guestAccessKey=38098c5f-63d0-494b-922f-e8fef6191631