定向敲除SD1基因提高水稻的抗倒性和稻瘟病抗性

摘要：

[目的]为改良高产粳稻品种淮119株高偏高及易感稻瘟病等不利性状,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对淮 119 中SD1基因进行定向敲除,为淮 119 后代品种改良奠定基础.[方法]利用CRISPR/Cas9 系统,以SD1基因为靶基因,构建基因敲除载体,以农杆菌介导转化淮 119,获得无转基因插入的纯合突变株,进一步对纯合突变株株高、农艺性状、稻瘟病抗性及氮素吸收利用能力等进行综合分析.[结果]利用农杆菌转化淮119,鉴定获得1株无转基因载体序列插入的纯合突变株.大田种植发现,野生型淮119 出现60％面积以上的倒伏,而sd1纯合突变株群体由于株高变矮,从而有效避免了生育后期的倒伏.此外,用不同浓度的GA(0.01～1.00 μmol/L)处理,野生型苗高均显著高于突变株,表明sd1突变导致对外源GA敏感性降低.稻瘟病抗性鉴定结果表明,sd1基因突变不仅有效降低株高,同时增强了对稻瘟病的抗性水平.不利因素是,SD1基因的敲除降低了淮119的氮素吸收利用效率.[结论]淮119中SD1基因定向敲除获得的无转基因插入纯合突变株,不仅株高显著下降,且稻瘟病抗性得到增强.

关键词：CRISPR/Cas9、基因编辑、SD1、稻瘟病、抗倒性、水稻

所属期刊栏目：37

分类号：S512.1;S311;S143.8

资助基金：淮安市自然科学基金项目;江苏省重点研发计划资助项目;江苏省重点研发计划资助项目;江苏省农业科技自主创新资金资助项目;国家自然科学基金;江苏省自然科学优秀青年基金项目

在线出版日期：2023-08-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：359-367