利用CRISPR/Cas9技术编辑水稻负调控抗病基因OsEDR1及基因功能分析

摘要：

拟南芥EDR1(Enhanced Disease Resistance1),一个Raf样MAPKKK蛋白激酶,通过级联蛋白激酶途径MKK4/MKK5-MPK3/MPK6负调控水杨酸诱导的免疫防卫反应.为研究水稻OsEDR1基因的功能,利用CRISPR/Cas9技术创制OsEDR1的功能缺失突变体的同时,构建过表达载体pTCK303-Ubi-OsEDR1转化水稻,获得转基因植株,最后接种白叶枯病菌.此外,也构建pB11.4t-35S-OsEDR1表达载体并转化拟南芥,分析转基因植株的白粉菌抗病性.结果表明利用CRISPR/Cas9技术创制了单碱基插入的OsEDR1功能缺失突变体;白叶枯病原菌Xoo PXO99的接种实验表明,该功能缺失突变体与日本晴相比,病斑长度减少约50％,增强了水稻对Xoo PXO99的抗性.定量PCR和接种实验结果显示在日本晴中过量表达OsEDR1增强了水稻对Xoo PXO86的感病性.在拟南芥edr1突变体中异源表达OsEDR无法抑制edr1突变体对白粉菌的抗病和白粉菌诱导的细胞死亡.综上所述,OsEDR1负调控水稻对白叶枯的抗病反应和自发的细胞死亡,可能与拟南芥所依赖的防御反应信号通路不同相关;结果可为下一步深入研究EDR1基因的作用机制和在水稻育种中的应用提供参考.

关键词：EDR1、蛋白激酶、基因编辑、过表达、白叶枯病、CRISPR/Cas9技术

所属期刊栏目：25

分类号：O943;S511

资助基金：福建省高等学校杰出青年科研人才培育计划;福建省自然科学基金青年项目;国家科研启动基金

在线出版日期：2020-05-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1375-1380