利用基因組編輯技術(shù)定點(diǎn)突變IPA1基因創(chuàng)制水稻新株型材料
關(guān)鍵詞：水稻 ipa1基因 基因組編輯 突變體 新株型
摘要：【目的】水稻株型改良是提高水稻產(chǎn)量的一個(gè)有效途徑。水稻理想株型基因IPA1是一個(gè)調(diào)控水稻株型的關(guān)鍵基因,利用基因組編輯技術(shù)(TALENs技術(shù))定點(diǎn)突變水稻IPA1基因,了解IPA1基因不同序列變異的株型效應(yīng),為進(jìn)一步利用IPA1基因創(chuàng)制實(shí)用型水稻新株型材料奠定基礎(chǔ)。【方法】利用TALENs技術(shù)定點(diǎn)突變優(yōu)良恢復(fù)系明恢86的IPA1基因,通過(guò)測(cè)序鑒定突變體,種植于標(biāo)準(zhǔn)小區(qū),調(diào)查分析其株型相關(guān)性狀。【結(jié)果】利用TALENs技術(shù)獲得了8種不同序列突變的水稻ipa1突變體,并通過(guò)轉(zhuǎn)基因植株自交結(jié)合PCR分析篩選到去除了TALENs表達(dá)框,獲得4種不含外源轉(zhuǎn)基因成分的純合突變體材料(IPA1基因表達(dá)區(qū)分別缺失2、4、16、23 bp)。表型分析發(fā)現(xiàn),IPA1基因突變能夠顯著改變水稻的株高、有效穗數(shù)、穗長(zhǎng)及穗粒數(shù)等性狀。與野生型比較,缺失移碼突變體株高降低7.9%~11.4%,有效穗數(shù)增加46.9%~68.4%,穗長(zhǎng)短24.2%~29.3%,穗粒數(shù)減少31%~34%,結(jié)實(shí)率和千粒重差異不明顯。【結(jié)論】利用TALENs技術(shù)定點(diǎn)突變水稻IPA1基因能夠明顯改變水稻株高、有效穗數(shù)、穗長(zhǎng)及穗粒數(shù)等主要性狀,產(chǎn)生水稻新株型。
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