PBJ:山东省农业科学院作物所李根英、李玉莲共同通讯揭示CRISPR/cas9基因组编辑技术在小麦品质改良中的应用

普通小麦为世界60% 以上的人口提供了大量的膳食碳水化合物和蛋白质。随着经济的持续发展，对优质高产品种的需求量越来越大。籽粒品质是一个多基因性状，同时受到多种因素的影响，六倍体小麦的品质性状更为复杂。基于 CRISPR/cas9的基因组编辑提供了以更快更精确的方式创造更多等位基因变异的大好机会(Li et al. ，2020a，2020b; Sanchez-Leon et al. ，2018; Zhang et al. ，2020a，2020b)。本研究以小麦品质相关基因 pinb、 waxy、 ppo 和 psy 为研究对象，分别对小麦籽粒硬度、淀粉品质和面团颜色进行了基因组编辑。选择特异的 sgRNAs，构建相应的农杆菌介导的小麦品种菲尔德遗传转化载体(图1a)。目标基因突变通过 Hi-TOM 测序鉴定(图1b; Liu 等人，2019)。编辑效率(EE)包括编辑率(突变植株/总植株)和编辑率(编辑读数/总读数)在各代间显著增加(图1c)。小麦复杂的基因组组成使得同时编辑所有等位基因变得困难。尽管如此，大多数突变体在 T2和 T3世代的 EE 为100% 。选择 a、 b 和 d 亚基因组中具有相同突变型的突变株，如 pinb-47、 waxy-2、 ppo-7和 psy-13进行分析(图1c)。与野生型(WT)相比，所有四个靶基因在突变体中的表达均显著下降，而且在整个籽粒发育阶段几乎无法检测到(图1d)。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/pbi.13647

图 CRISPR/Cas9介导的普通小麦pinb、waxy、ppo和psy突变体的

基因组编辑。

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