基因编辑可彻底规复矮败小麦育性
克日,中国农业科学院作物科学研究所(以下简称作科所)操作CRISPR技能编辑小麦 Ms2 基因,彻底规复了矮败小麦育性,为从优良矮败小麦群体和太谷核不育小麦群体中培养小麦新品种奠基了基本。相关研究成就在线颁发在《植物生物技能杂志》上。
作科所研究员叶兴国先容,不育系是选育小麦新品种和操作小麦杂种优势的重要质料。太谷核不育小麦和矮败小麦是我国特有的种质资源,其不育性由位于小麦4DS染色体上的显性基因 Ms2 节制,杂交儿女中疏散出50%可育株和50%不育株。操作矮败小麦和太谷核不育小麦举办循环选择育种,已经培养了多个优良小麦品种。可是,小麦新品种只能从循环选择群体衍生的优良可育质料中选择,优良不育质料由于育性疏散不能直接用于育种选择。
研究团队按照 Ms2 基因序列设计了编辑靶点,构建了由 TaU3 启动子调控的表达载体,以矮败济麦22与济麦22授粉后的杂种幼胚作为受体质料,操作农杆菌介导的小麦CRISPR/Cas9体系编辑 Ms2 基因,得到了候选编辑植株。进一步对表示矮秆的候选编辑植株举办PCR/RE检测和测序阐明,筛选到编辑植株,编辑效率9.0%。分子检测、细胞学和表型调查发明,表示矮秆的编辑植株携带 Rht10 基因,小花中含有完整花药,花粉粒具有正常活性,正常坚贞。T1代编辑群体中,75%的植株表示为矮秆、可育,别的25%的植株由于 Rht10 基因的疏散表示为高秆、可育。
研究功效表白,操作基因编辑技能和染色体消除技能可以彻底规复优良矮败小麦、太谷核不育小麦,以及携带 Ms2 基因小黑麦和硬粒小麦等不育质料的育性,培养具有优良农艺性状、品质性状和生物及非生物抗性的麦类作物新品种。
相关论文信息: https://doi.org/10.1111/pbi.13482
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