JIPB|编辑多个易感基因构建广谱抗病水稻

稻瘟病和白叶枯病是由稻瘟病菌和白叶枯病菌引起的水稻重要病害。分别采用正交试验设计方法,研究了不同水稻品种(系)、不同品种(系)、不同品种(系)、不同品种(系)、不同品种(系)。培育具有广谱抗性的水稻品种被认为是控制这两种病害最有效和最可持续的途径。虽然显性抗病基因在水稻育种和生产中得到了广泛应用,但是通过改变易感基因产生抗病品种,从而促进病原体亲和性的研究还很少。本研究利用 CRISPR/Cas9技术,获得了稻瘟病菌 s 基因 Pi21和 Bsr-d1的功能缺失突变体,表明这些突变体对稻瘟病菌的抗性增强。我们还产生了 s 基因 Xa5的基因敲除突变体,该突变体表现出对 Xoo 的抗性增强。显著地,三个 s 基因的一个三重突变体显著地增强了稻瘟病菌和稻瘟病菌的抗性。此外,在主要农艺性状方面,包括株高、单株有效穗数、每穗粒数、结实率和千粒重,三突变体与野生型具有可比性。这些结果表明,同时编辑多个 s 基因是培育广谱抗性水稻新品种的有力策略

Rice blast and bacterial blight are important diseases of rice (Oryza sativa) caused by the fungus Magnaporthe oryzae and the bacterium Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo), respectively. Breeding rice varieties for broad-spectrum resistance is considered the most effective and sustainable approach to controlling both diseases. Although dominant resistance genes have been extensively used in rice breeding and production, generating disease-resistant varieties by altering susceptibility (S) genes that facilitate pathogen compatibility remains unexplored. Here, using CRISPR/Cas9 technology, we generated loss-of-function mutants of the S genes Pi21 and Bsr-d1 and showed that they had increased resistance to M. oryzae. We also generated a knockout mutant of the S gene Xa5 that showed increased resistance to Xoo. Remarkably, a triple mutant of all three S genes had significantly enhanced resistance to both M. oryzae and Xoo. Moreover, the triple mutant was comparable to the wild type in regard to key agronomic traits, including plant height, effective panicle number per plant, grain number per panicle, seed setting rate, and thousand-grain weight. These results demonstrate that the simultaneous editing of multiple S genes is a powerful strategy for generating new rice varieties with broad-spectrum resistance

Hui Tao, Xuetao Shi, Feng He, et al. Engineering broad-spectrum disease-resistant rice by editing multiple susceptibility genes. Journal of Integrative Plant Biology, 2021

文章来源原创编译;如有侵权请及时联系PaperRSS小编删除,转载请注明来源。

温馨提示:

为方便PaperRSS粉丝们科研、就业等话题交流。我们根据10多个专业方向(植物、医学、药学、人工智能、化学、物理、财经管理、体育等),特建立了30个国内外博士交流群。群成员来源欧美、日韩、新加坡、清华北大、中科院等全球名校。

(0)

相关推荐

  • 水稻“癌症”该如何攻克?

    水稻 (Oryza Sativa) 是世界主粮作物之一,世界上近一半的人口以稻米为主食.水稻在整个生长周期中容易遭受多种病害,造成产量损失,已成为水稻生产过程中主要的制约因素.其中有水稻"癌 ...

  • 科研| mBio:水稻稻瘟病之代谢组学水平的研究(国人佳作)

    编译:寒江雪,编辑:谢衣.江舜尧. 原创微文,欢迎转发转载. 导读 稻瘟病菌附着胞通过破裂角质层侵染进入水稻叶片组织.但是这一过程是如何完成的,目前还没有完全弄清楚.本研究发现: 1) 通过非靶向代谢 ...

  • PBJ | 华中农业大学在水稻广谱抗病中取得新进展!

    病害是造成全球水稻产量损失的主要原因之一,其中稻瘟病,白叶枯病和纹枯病是水稻生产中的三大主要病害.本研究通过T-DNA插入突变体鉴定到一个对稻瘟病.白叶枯病.纹枯病均有显著抗性的基因OsMESL.通过 ...

  • 晚期患者要不要检测乳腺癌易感基因

    BRCA1和BRCA2等乳腺癌易感基因是重要的抑癌基因,一旦发生种系突变,容易发生乳腺癌等恶性肿瘤,而且对铂类或PARP抑制剂比较敏感.对其他化疗或靶向药物不太敏感.目前,乳腺癌易感基因检测主要用于尚 ...

  • 乳腺癌易感基因相关研究现状

    乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤,其发病率.死亡率均位居前列.据统计,2018 年全球新增乳腺癌病例208.8 万例,有62.6 万女性因乳腺癌死亡.在欠发达国家,乳腺癌仍是最常见的死因,在女性中死亡率仅 ...

  • GWAS筛查多民族癌症易感基因

    发表于: 6.1影响因子  PLoS Genet. 2013 Mar , 使用的是 能覆盖 191,032 common and rare nonsynonymous, splice site, or ...

  • 癌症易感基因筛查策略

    最流行的当然是GWAS研究,但是烧钱,小通量的可以是WES. 2015年中国乳腺癌患者的RECQL突变 先测 9个 WES数据在 early-onset familial breast cancer ...

  • 研发一款肿瘤易感基因检测产品

    这种帮助客户提前预测疾病风险,提前预防的产品比较好做!! 首先 就要说你们公司有多牛,只要是见过面的专家教授都写进公司的顾问列表里,谁不服,就给他点钱,专家找你麻烦,就打马虎眼糊弄过去.反正一般情况下 ...

  • 日本人的乳腺癌易感基因队列研究(逆向收费读文献2019-24)

    系列目录 小鼠模型跟人类癌症差太大了(逆向收费读文献2019-20 ChIP‐Atlas(逆向收费读文献2019-21 使用一些机器学习的指标把HCC病人分成2类逆向收费读文献2019-22 2018 ...

  • 癌症易感基因知多少

    最近有一些小伙伴看到了我六年前的<直播我的基因组>系列,觉得我可能是基因检测解读方面的"专家",哈哈哈! 我目前的研究其实主要是集中于癌症病人的后天性的突变,并不是先天 ...

  • 中国三阴性乳腺癌易感基因致病变异

    乳腺癌易感基因BRCA1和BRCA2是重要的抑癌基因,一旦发生致病变异,容易发生三阴性乳腺癌等恶性肿瘤.根据美国三阴性乳腺癌患者的两项大样本BRCA筛查结果,种系致病变异发生率分别为8.4%和10.4 ...

  • 乳腺癌易感基因突变女性治疗后结局

    乳腺癌易感基因BRCA1和BRCA2是重要的抑癌基因,如果发生致病突变,容易发生乳腺癌.卵巢癌等恶性肿瘤.不过,对于BRCA2突变乳腺癌患者,各种治疗方法对生存结局的影响尚不明确. 2021年2月18 ...