联系我们
  • 地址

    南京市钟灵街50号

  • 邮编

    210014

  • 电话

    025-84390322

粮作所杨杰团队在精细调控水稻直链淀粉含量研究中取得新进展
作者:

   水稻直链淀粉是影响水稻蒸煮与食味品质的重要因素,盈丰娱乐城诚信怎么样:由主效基因Wx编码的淀粉颗粒结合淀粉合成酶控制。水稻中已克隆近10个Wx复等位基因,其表观直链淀粉含量(AAC)范围在0-30%。一般籼稻都携带Wxa等位基因,AAC为18-25%,米饭偏硬;粳稻携带Wxb等位基因,AAC为14-18%,米饭柔软适中;糯稻中表观直链淀粉含量一般都小于2%。江苏育成系列软米品种携带Wxmp等位基因,AAC为7-9%,米饭软糯,冷饭不回生。随着我国经济的发展,市场对水稻直链淀粉类型多样化需求与供给矛盾日益突出,因此水稻育种家迫切需要创制直链淀粉含量多样化的新种质,以满足市场需求和加快育种进程。

   粮作所杨杰团队与中科院遗传所高彩霞团队、中科院东北地理与生态所卜庆云团队合作利用碱基精准编辑技术对Wx基因编码区的N-terminal结构域进行编辑,获得了AAC从1.4%-11.9%呈连续分布的多个突变体。6月17日,相关研究成果以“Fine-tuning the amylose content of rice by precise base editing of the Wx gene”为题在线发表在国际植物学知名期刊《植物生物技术杂志(Plant Biotechnology Journal)(IF 6.8)》上。江苏省农科院许扬副研究员和中科院遗传所博士研究生林秋鹏为本论文共同第一作者,高彩霞研究员、杨杰研究员和卜庆云研究员为共同通讯作者。

   研究人员利用CBEs碱基编辑器,分别以Wxb的第3、第4和第5外显子中的特异位点作为靶位点(TS1-TS3),三个靶位点都位于N-terminal结构域,且都紧靠已报道的Wxmp等位基因的功能突变位点。构建相应碱基编辑载体PBE-TS1、PBE-TS2和PBE-TS3,并分别通过农杆菌介导法转入粳稻品种日本晴中,共计获得22个T0代株系,加代后选择不含有外源DNA的纯合T1代株系进行进一步研究。结果表明,3个靶位点都发现了突变和氨基酸的替换,包括Wxm5 (P124F,R125W),Wxm6 (G159K),Wxm7 (G159A),Wxm8 (G159A,D161N),Wxm9 (G159E,V160F),Wxm10 (T178I) 和Wxm11 (T178S)。为了确定突变对稻米AAC的影响,研究人员对上述7个突变体的籽粒表观直链淀粉含量进行测定。结果显示,Wxm5-Wxm11的AAC均低于日本晴,连续分布于1.4%-11.9%之间。其中,Wxm5的AAC为1.4%,糯米;Wxm6、Wxm7、Wxm10和Wxm11的AAC与“Wxmp”基因型相似;而Wxm8、Wxm9的AAC介于糯稻与软米之间。“Wxmp”基因型的水稻品种稻米外观呈云雾状,而Wxm6、Wxm7和Wxm10突变体的稻米几乎完全透明。此外,研究人员对在生产上推广应用的东北和江苏粳稻品种进行碱基编辑,发现即使遗传背景不同,Wxm5、Wxm6、Wxm7和Wxm10等相同基因型突变体,其AAC变化的趋势是一致的。

   该研究针对基因编码区进行单碱基编辑成功实现直链淀粉含量的连续变异,一方面为水稻品质改良育种创制了新资源,另一方面也为水稻品质精准育种和快速改良提供了新思路。该研究得到了国家转基因生物新品种培育重大专项、国家自然科学基金、江苏省农科院颠覆性创新、江苏省农科院三级人才等项目资助。

   最近,Plant Biotechnology Journal也在线发表了扬州大学刘巧泉教授团队对粳稻Wxb启动子区3个位点进行编辑(http://4c5.86sbvip.com/10.1111/pbi.13391)以及华南农业大学刘耀光院士团队对籼稻Wxa启动子区顺式元件和5’UTR内含子剪切点进行编辑(http://www.u53.3834575.com/10.1111/pbi.13427)的工作,这些研究为利用基因编辑技术进行稻米品质改良提供了新的研究策略,将有助于促进水稻品质育种改良研究和应用。

   原文链接:http://www.9mcp.com/184/doi/abs/10.1111/pbi.13433

图 精准碱基编辑水稻Wx基因实现直链淀粉含量微调并呈连续分布


?
澳门伟德国际官网 星际棋牌盘口 澳门中原斗牛 乐虎国际真人客户端 利高最佳平台
申博sunbet官网 云鼎国际游戏网上娱乐 澳门上葡京游戏登入 赌王游戏总代理 万豪娱乐体育
威尼斯人指定网站 万宝路娱乐电子游戏 蒙特卡罗网上娱乐注册 pk10人工免费计划 巴特娱乐网网址
明升注册开户 多宝VIP提款最快 申博足球现金网官方 圣淘沙游戏现金网 赌王等级礼金