【摘 要】
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水稻是世界上很重要的粮食作物,也是实验中常用的单子叶模式植物。基因编辑技术从最初的锌指核酸酶,TALEN,再到2012年CRISPR技术的问世经历了很多的改革创新,而CRISPR技术的发展为人们提供了越来越便捷的基因研究方法,成为了现在最受欢迎的基因编辑技术。但是,因为该技术会把基因编辑元件引入到被编辑的植物中,可能会导致后续的转基因安全、遗传不稳定等一系列的问题,所以基因编辑之后稳定遗传植株的获
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水稻是世界上很重要的粮食作物,也是实验中常用的单子叶模式植物。基因编辑技术从最初的锌指核酸酶,TALEN,再到2012年CRISPR技术的问世经历了很多的改革创新,而CRISPR技术的发展为人们提供了越来越便捷的基因研究方法,成为了现在最受欢迎的基因编辑技术。但是,因为该技术会把基因编辑元件引入到被编辑的植物中,可能会导致后续的转基因安全、遗传不稳定等一系列的问题,所以基因编辑之后稳定遗传植株的获得也是现在大家非常关心的一个课题,传统的获得方法费时费力,尤其是一些多年生的植物和无性繁殖的植物。全球各大实验室相继展开了这方面的研究,且都取得了非常不错的成果,例如荧光标记,除草剂筛选,农杆菌瞬时表达,纳米颗粒,转基因自杀基因编辑技术等等。本实验在前人研究的基础上,提出了颜色筛选这个新方法。本实验以粳稻品种chao2-10为材料,将花青素合成途径上重要的属于转录因子MYB家族的OsC1基因加入CRISPR载体pCXUN-CAS9中,构成全新的载体,利用农杆菌转化法转到粳稻chao2-10中。有研究表明,chao2-10是OsC1基因的良好受体,在许多时期的不同部位都有表达。本实验中我们的T0代植株从愈伤分化时期就可以观察到愈伤颜色的变化,愈伤组织出现明显的紫色,这说明C1基因表达,通过水稻组织培养得到T0代植株进行表型观察,可以观察到叶脉,茎秆和稃尖出现紫色。因为选择LAZY1和G1作为靶向基因,所以通过观察分蘖角和护颖大小可以判断基因编辑元件有没有发挥作用。我们选取有颜色的植株的种子种下得到T1代植株,因为水稻自交产生基因分离,T1代会出现被编辑过且不含有颜色的植株,即我们需要的植株。我们设计的颜色载体筛选系统,可以直接通过颜色的观察展示出植物有没有转基因元件,结合靶基因突变表型快速筛选出没有颜色且已经编辑可以稳定遗传的无转基因植株。不需要进行大量的检测,缩短筛选过程和时间,节约实验成本,提高研究效率。
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