水稻OsCDF1基因突变效应及其基因组变异分析

摘要：

开花期(又叫抽穗期)影响水稻的产量、品质和地区适应性.在拟南芥中,Cycling DOF Factor 1(CDF1)蛋白质是CONSTANS(CO)的转录抑制因子,负向调节拟南芥的开花期.但是,水稻中的同源蛋白OsCDF1 的功能尚不完全清楚.为了揭示OsCDF1 在水稻中的生物学功能及其对开花期的影响,本研究利用CRISPR/Cas9 基因编辑技术设计定向敲除水稻 OsCDF1 基因的 2 个靶位点,构建 OsCDF1 基因的敲除载体;通过农杆菌介导的方法分别转化北方粳稻品种沈农9816,创制OsCDF1基因的突变体;分析沈农9816和oscdf1突变体在田间种植下的开花期和产量性状的差异.主要研究结果为:创制了在第 1 个外显子的第 16 bp处缺失 5 个碱基和在第 2 个外显子的 338 bp处单碱基A插入的 oscdf1 纯合突变.序列比对分析表明,这 2 种类型的突变均造成移码和蛋白翻译提前终止.在自然长日照条件下,oscdf1 突变体的开花期比野生型沈农 9816 晚 4 d以上,其产量高于野生型.对OsCDF1 单倍型和单倍型网络分析发现,OsCDF1 在不同品种中进化出高度多样性.本研究成功利用CRISPR/Cas9 基因编辑技术敲除了水稻OsCDF1基因,为进一步研究OsCDF1 基因功能提供了理论参考,也为水稻遗传改良提供了潜在的基因和种质资源.

关键词：水稻、CRISPR/Cas9、OsCDF1、开花期、产量相关性状、单倍型

所属期刊栏目：49

分类号：R734.2;S511;S852.65

在线出版日期：2023-07-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2362-2372