香蕉CRISPR/Cas9基因编辑技术体系的建立

来源 :中国农业科学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:s83436776
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
【目的】建立香蕉CRISPR/Cas9基因编辑技术体系,为在香蕉上利用CRISPR/CAS9技术开展香蕉基因功能研究和香蕉育种工作开辟新的路径。【方法】根据香蕉A基因组八氢番茄红素脱氢酶(phytoene dehydrogenase,PDS)基因组序列,利用在线工具ZiFiT Targeter Version 4.2确定合适的CRISPR/Cas9靶标序列,选择其中一个位点作为靶标位点,设计包含靶标基因MaPDS序列的sgRNA。利用一套改良的CRISPR/Cas9多靶点载体系统,以pYLg RNA-Lac Z-U6a质粒为模版,Overlapping PCR法构建U6a-sgRNA表达盒,再利用Golden Gate Cloning法将U6a-sgRNA表达盒克隆到pYLCRISPR/Cas9载体中,构建以MaPDS为靶标基因的pYLCRISPR/Cas9-sgRNA载体。构建的质粒含Cas9p和sgRNA表达盒,其中Cas9p由PUbi启动子驱动,sgRNA由水稻来源的RNA启动子U6a驱动。将构建好的载体转入农杆菌EHA105,转化香蕉主栽品种巴西蕉胚性细胞悬浮系,获得抗性再生植株。设计PCR引物扩增包含靶标序列的MaPDS序列片段,检测和分析再生植株MaPDS被编辑的情况。【结果】试验选择MaPDS作为CRISPR/Cas9靶标基因,设计一个靶标位点,利用Overlapping PCR法获得了U6a-sgRNA表达盒,利用Golden Gate Cloning法将其克隆到pYLCRISPR/Cas9的Bsa I位点,成功构建了针对MaPDS的pYLCRISPR/Cas9-sgRNA载体。经过农杆菌浸染、抗性筛选、抗性胚诱导、萌发及生根,最终获得抗性独立转化株系129个。其中,71个株系出现白化表型,产生白化表型的几率达55%。失绿突变体的出现意味着MaPDS蛋白功能丧失。随机取转化株系中的白化表型株系33个和正常表型株系14个,提取其叶片基因组DNA,扩增含有MaPDS的靶位点片段,序列分析结果表明,白化表型株系的MaPDS靶位点序列发生了基因编辑。主要是在靶位点附近增加1个碱基T或A,或是在靶位点附近或下游发生碱基颠换或转换,出现非靶标位点突变。这些突变形式均能导致MaPDS蛋白翻译错误,从而使MaPDS蛋白丧失功能,表现为白化。转化株系中表型正常植株的MaPDS靶位点序列与野生型一致,未检测到变异。【结论】成功在香蕉体内实现了对内源MaPDS的定点敲除,获得了基因定点敲除的突变体株系,为进一步利用基因编辑技术在香蕉上的应用奠定了基础。
其他文献
丙肝是一种经血液传播的传染性疾病。输血与感染两者是否存在因果关系必须由医院来承担举证责任。这是因为:第一,医院的行为涉及他人的生命与健康,因此,医生负有比其他行业须
1999年我国进入人口老龄化社会以来,我国的社会养老服务需求日益提升,已成为重大的战略性问题,养老服务事业的发展成为国计民生的基本前提。面临这些情势,文章分析了我国社会
手功能的检查和评估,历来是法医临床学鉴定中的难点和重点问题。GB18667-2002《道路交通事故受伤人员伤残评定》中对手功能评定的规定较为详细,其标准溯源是国际手外科联合协
针对农网线路供电半径较长、负荷分散、线路损耗较大的特点,探讨安装并联电容器进行无功补偿对提高农网长线路的电压及功率因数质量的作用。通过对典型的农网长线路进行现状
中药是中国人千百年使用的药品,中药基原鉴定是对中药临床应用的传承性鉴定。药品基原和药材基原具有本质区别,不同版本《中药鉴定学》教材中的中药来源鉴定应该修正为基原鉴
新一轮的税制改革已经进行了两年,在调节收入分配方面取得了一些成果,但是收入分配不公的现象依然普遍存在。这次税制改革主要通过消费税和个人所得税的调整进一步发挥了税收
介绍了变压器差动保护比率制动特性原理的各种应用特点,同时结合原理,总结分析了变压器差动保护比率制动特性原理现场校验各种方法的应用,理论与现场方法相结合,对现场校验方
针对当前大学生就业难,报酬低等一系列的问题,本文主要通过对大专以上学历、专业、性别、地域差异对薪水高低影响的研究,并在其中分析各种因素与学历的关系,从而在就业和考研