异色瓢虫人工饲养的研究:代饲料连续繁殖对瓢虫生殖力和生命力的影响

异色瓢虫[Leis axyridis(Pallas)]是目前我国部分地区生物防治中用来防治蚜虫、松干蚧等害虫的重要捕食性天敌。为了解决瓢虫的人工大量繁殖问题,我们除了开展人工代饲料的研究外,还进行了室内代饲料连续繁殖的研究。     

拟南芥AtFAD6基因突变体的构建

运用优化后的CRISPR/Cas9基因编辑载体,创建了2个不同的拟南芥脂肪酸去饱和酶6基因(AtFAD6)突变体,其AtFAD6基因的保守位点氨基酸序列均发生变化,同时终止密码子被提前引入,基因功能丧失.脂肪酸组分分析结果显示,这2种突变体的叶片中单不饱和脂肪酸16:1和18:1大量积累,多不饱和脂肪酸16:3和18:3含量则大幅下降,同时伴随着叶片发黄、地上部生物量显著降低、抽薹提前2～3 d的表型变化.多不饱和脂肪酸18:3作为茉莉酸合成的前体物质,其含量的下降致使突变体中茉莉酸信号标记基因AtVSP1在叶片中的表达量有所降低,而茎中的表达量提高了40％以上.所获得的2个AtFAD6功能丧失型突变体为进一步研究脂类代谢与植物生长发育之间的关系提供了重要的遗传材料.     

一种准确、简便测定CRISPR/Cas9基因编辑效率的方法

CRISPR/Cas9基因编辑技术是近年来发展迅速的一项基因定点编辑技术,但对特定CRISPR/Cas9基因编辑技术的编辑效率进行有效评估的方法仍十分匮乏,本研究的目的是建立一种准确、简便测定CRISPR/Cas9基因编辑效率的方法。在我们的方法中,将与种子专一表达启动子(2S3)连接的mCherry荧光蛋白报告基因作为选择基因,并以编码脂肪酸脱氢酶FAD2的基因为靶序列;然后对经CRISPR/Cas9编辑的拟南芥种子进行脂肪酸组分分析,根据其组分变化计算该方法的编辑效率。结果显示,利用mCherry荧光蛋白报告基因的种子专一表达特性,可简便快速地筛选阳性的初级转化子和后代的无转基因突变子;而种子油脂分析法能快速、准确地鉴定CRISPR/Cas9编辑的突变体,可以精确地检测出核酸长度小至单个碱基对的突变,用该方法获得的CRISPR/Cas9基因编辑效率(54.5%～74.1%)远高于基于聚丙烯酰氨凝胶电泳法获得的编辑效率(3.7%～15.4%)。说明,该方法检测CRISPR/Cas9基因编辑效率的高效性与可行性。     

功能丧失突变透示ATS1对拟南芥种子发育的非必需作用

【目的】甘油脂是生物膜的重要组成成分,植物中的ATS1催化甘油脂原核合成途径的第1步酰化反应,但目前ATS1在植物正常生长发育中的功能并不完全清楚。本研究运用反向遗传学手段剖析ATS1功能丧失对植物生长发育的影响。【方法】运用CRISPR/Cas9基因编辑技术,构建拟南芥Arabidopsis thaliana ATS1基因功能丧失型突变体,并比较分析突变体与野生型在整个生育期的表型差异。【结果】分子鉴定显示：多个突变体中ATS1基因的第1个外显子碱基数呈非3的倍数的缺失或插入,从而导致移码突变或翻译提前终止。这些突变体的叶片中多不饱和脂肪酸C16:3的含量急剧下降,而C18:3含量则显著增加。相随的表型分析显示：ATS1基因功能丧失有时会使叶片略显黄色,但对种子发育未产生可见影响。【结论】在正常生长条件下,ATS1并非拟南芥种子发育所必需的。图3表2参25