基于CRISPR/Cas9基因编辑技术靶向敲除OsFAD2创制高油酸水稻突变体

【目的】水稻 OsFAD2 编码脂肪酸脱饱和酶，调节油酸（C18∶1）向亚油酸（C18∶2）转化，该基因突变后可提高水稻的油酸含量。为了创制高油酸水稻突变体并助力稻米油发展，利用 CRISPR/Cas9 技术对OsFAD2 进行定点编辑。【方法】以日本晴（粳稻）愈伤组织为材料，利用含有 CRISPR/Cas9-FAD2-sgRNA 载体的农杆菌介导获得转基因植株，Sanger 测序与荧光定量 PCR 鉴定阳性植株，最后利用气相色谱质谱（GC-MS）检测稻米籽粒脂肪酸含量变化。【结果】靶点序列测序检测表明 , 有 3 株OsFAD2敲除植株在 T0代产生了碱基变异，但是仅有 1 株不存在脱靶现象。随后阳性植株种子被扩繁至 T1 代，使得 OsFAD2 突变序列纯和、稳定，荧光定量 PCR 检测表明 OsFAD2 表达量比野生型植株显著减少。利用 T1 代转基因植株进行种子脂肪酸组分检测表明，敲除 OsFAD2 导致籽粒油酸含量显著上升约 30%。【结论】利用 CRISPR/Cas9 技术对水稻 OsFAD2 编码区序列进行靶向敲除并获得了高油酸水稻突变体，为后续高油酸稻米育种提供种质资源。

Creation of High Oleic Acid Rice Mutant by Targeted Knockout of OsFAD2 via CRISPR/Cas9 Genome Editing Technology