多油辣木PKM-1花药培养获得愈伤组织

【目的】针对多油辣木(Moringa oleifera Lam.)PKM-1品种内高度杂合、种性容易退化的问题,拟通过花药培养获得双单倍体植株,实现品种内纯合。【方法】基本培养基MS添加激素2,4-D和NAA,诱导多油辣木PKM-1花药愈伤组织,对花药愈伤组织进行秋水仙素加倍,以及添加6-BA、KT和NAA分化植株。【结果】PKM-1花药愈伤组织形成与2,4-D密切相关,2.0 mg/L时愈伤组织平均诱导率6.0%;NAA诱导花药愈伤组织,效果不明显。秋水仙素和处理时间对辣木花药愈伤组织染色体加倍具有剂量效应,0.6%秋水仙素处理72 h和0.8%秋水仙素处理48 h获得相同加倍效率,二倍体诱导率达60%。没有添加秋水仙素的对照,也形成少量二倍体愈伤组织,说明辣木花药愈伤组织存在一定比例的自然加倍。添加不同浓度6-BA、KT和NAA,诱导辣木花药愈伤组织分化,但均未分化出胚状体。【结论】本研究初步建立了多油辣木PKM-1花药培养获得愈伤组织的技术体系,但分化完整植株有待进一步研究。     

子预44中抗稻瘟病基因Pi-zy3(t)的定位

稻瘟病是影响水稻高产、稳产、优质的重要病害。广谱持久抗瘟品种的培育和利用是防治稻瘟病最经济有效的措施之一,但广谱持久抗性分子机制还不清楚。子预44是一具有广谱持久稻瘟病抗性的云南地方粳稻品种,对其抗瘟基因的鉴定将有助于揭示其抗瘟分子机制。本研究通过利用子预44和感病水稻江南香糯杂交构建F2遗传群体,稻瘟病菌株LP33苗期喷雾接种亲本预44、江南香糯及F2代单株,对其抗性进行评价和主效抗瘟基因定位。研究结果显示:子预44表现高抗,江南香糯高感;F2群体稻瘟病抗感分离符合3:1的分离比,即子预44对LP33的抗性为单显性基因控制的抗性遗传,并将该基因暂定名为Pi-zy3(t)。进一步利用SSR分子标记将Pi-zy3(t)定位在水稻第六号染色体RM276到RM3827之间,为进一步的基因克隆和抗病机分子制研究奠定了基础,同时也为利用子预44进行抗病分子育种提供了辅助选择的分子标记。     

CRISPR/Cas9系统编辑水稻Wx基因

【目的】 直链淀粉含量与稻米品质密切相关。Wx基因是控制水稻直链淀粉合成的主效基因,通过对Wx基因定点编辑以获得稳定遗传、直链淀粉含量适宜的突变体。【方法】 构建CRISPR/Cas9表达载体pGK03-Wx-gRNA (靶点1和2分别在Wx基因第1和第2外显子),利用工程菌EHA105遗传转化超级稻楚粳27,潮霉素筛选获得转化株系,对转化株系及其后代进行分子检测、测序、基因表达和遗传稳定性分析以及直链淀粉含量测定。【结果】 获得9个独立的T₀代转化株系,靶点1(L1~L5) 5个株系,突变频率100%,靶点2(L6~L9) 4个株系,突变频率75%。由T₀代突变体衍生出T₁和T₂代株系,测序发现T₀、T₁和T₂代株系出现缺失(单、双、多碱基缺失)和单碱基插入两种突变类型;T₀至T₁代部分株系(L1、L2、L3和L6)发生再编辑,T₁至T₂代遗传稳定。与野生型相比,突变株系RNA水平Wx基因表达量显著下降(P<0.01),稻米直链淀粉含量显著降低(P<0.01),从17.5%降到1.93%。【结论】 利用CRISPR/Cas9系统成功编辑水稻Wx基因,获得了稳定遗传、低直链淀粉含量的突变体,为稻米品质改良提供了材料。