基于CRISPR/Cas9的水稻多基因編輯及其在育種中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-08-09 15:43
隨著水稻基因組測(cè)序的完成,闡明水稻重要基因功能的研究也日漸迫切。利用ZFN、TALEN基因編輯技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了單個(gè)基因的定向敲除,但是對(duì)于家族基因的功能分析、基因之間的相互作用、多基因調(diào)控同一個(gè)復(fù)雜農(nóng)藝性狀的闡明則需要多基因突變體進(jìn)行研究。雖然可以利用傳統(tǒng)的雜交方法獲得多基因突變體,但是品種間基因滲透和連鎖使得之后的篩選工作量加大。近年來發(fā)展起來的CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)能定向的突變基因,避免了傳統(tǒng)多突變體獲得過程中的基因連鎖和基因滲透現(xiàn)象。因此,利用CRISPR/Cas9多基因編輯技術(shù)獲得多個(gè)基因共敲除突變體不僅對(duì)水稻基因功能研究有重大意義而且在水稻育種中有很大的應(yīng)用價(jià)值。本研究在已有的CRISPR/Cas9系統(tǒng)上建立了水稻中CRISPR/Cas9多基因敲除系統(tǒng),并對(duì)該多基因敲除系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,利用優(yōu)化過的多基因編輯系統(tǒng)進(jìn)行水稻中多基因編輯實(shí)驗(yàn)。主要研究結(jié)果如下:一、CRISPR/Cas9介導(dǎo)的水稻單基因敲除在前人CRISPR/Cas9系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,以單敲除水稻OsMKK4基因?yàn)槔?通過CRISPR/Cas9系統(tǒng)構(gòu)建雙元表達(dá)載體pC1300-Cas9-gMKK4,利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)...
【文章來源】:揚(yáng)州大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:129 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1?DSB修復(fù)基因示意圖??Figure?1.1?Schematic?diagram?of?DSB?repair.??
雙鏈斷裂區(qū)(Double-StrandedBreaks,DSB);通過破壞非同源末端鏈接(non-homologous?end??joining,NHEJ)使目的基因失活,或借助同源重組(homologous?recombination,?HR)等方式完??成DNA的修復(fù)連接,可以使斷裂的DNA雙鏈重新黏合(圖1.2)。??a?ZFN??cut?site??Y????,?一?,??:?:??產(chǎn)?,??1?2?3?:?4?!?A?Gene?A??I?pA??備?_EJ??——]—:?T_?2?.E::3?——Li?—?GeneAKO??b?S'arm?■?,?.?,?pA?3*?arm??3._,???'1?;?'?2?:?—3???4???GeneA?^??^?HR??mmm?「二'?…;r?v?.??…':??:」—?l.A?—fT!…;…4…i?4?.? ̄ ̄ ̄?GeneA^??C?S'?arm?|?X^lUL????—2?J?.?:?1.,?—???Gene??pA??l?HR???;1?;?:?2?-?3??;?4???GeneA^??圖1.2通過ZFN技術(shù)對(duì)基因進(jìn)行編輯操作的幾種主要方式示意圖[3
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]A Simple CRISPR/Cas9 System for Multiplex Genome Editing in Rice[J]. Chun Wang,Lan Shen,Yaping Fu,Changjie Yan,Kejian Wang. Journal of Genetics and Genomics. 2015(12)
[2]Yield-related QTLs and Their Applications in Rice Genetic Improvement[J]. Xufeng Bai,Bi Wu and Yongzhong Xing National Key Laboratory of Crop Genetic Improvement and National Center of Plant Gene Research,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China. Journal of Integrative Plant Biology. 2012(05)
[3]功能基因組學(xué)的研究?jī)?nèi)容與方法[J]. 趙劍華,王秀琴,劉芝華,吳. 生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展. 2000(01)
[4]植物的功能基因組學(xué)研究進(jìn)展[J]. 李子銀,陳受宜. 遺傳. 2000(01)
本文編號(hào):3332345
【文章來源】:揚(yáng)州大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:129 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1?DSB修復(fù)基因示意圖??Figure?1.1?Schematic?diagram?of?DSB?repair.??
雙鏈斷裂區(qū)(Double-StrandedBreaks,DSB);通過破壞非同源末端鏈接(non-homologous?end??joining,NHEJ)使目的基因失活,或借助同源重組(homologous?recombination,?HR)等方式完??成DNA的修復(fù)連接,可以使斷裂的DNA雙鏈重新黏合(圖1.2)。??a?ZFN??cut?site??Y????,?一?,??:?:??產(chǎn)?,??1?2?3?:?4?!?A?Gene?A??I?pA??備?_EJ??——]—:?T_?2?.E::3?——Li?—?GeneAKO??b?S'arm?■?,?.?,?pA?3*?arm??3._,???'1?;?'?2?:?—3???4???GeneA?^??^?HR??mmm?「二'?…;r?v?.??…':??:」—?l.A?—fT!…;…4…i?4?.? ̄ ̄ ̄?GeneA^??C?S'?arm?|?X^lUL????—2?J?.?:?1.,?—???Gene??pA??l?HR???;1?;?:?2?-?3??;?4???GeneA^??圖1.2通過ZFN技術(shù)對(duì)基因進(jìn)行編輯操作的幾種主要方式示意圖[3
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]A Simple CRISPR/Cas9 System for Multiplex Genome Editing in Rice[J]. Chun Wang,Lan Shen,Yaping Fu,Changjie Yan,Kejian Wang. Journal of Genetics and Genomics. 2015(12)
[2]Yield-related QTLs and Their Applications in Rice Genetic Improvement[J]. Xufeng Bai,Bi Wu and Yongzhong Xing National Key Laboratory of Crop Genetic Improvement and National Center of Plant Gene Research,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China. Journal of Integrative Plant Biology. 2012(05)
[3]功能基因組學(xué)的研究?jī)?nèi)容與方法[J]. 趙劍華,王秀琴,劉芝華,吳. 生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展. 2000(01)
[4]植物的功能基因組學(xué)研究進(jìn)展[J]. 李子銀,陳受宜. 遺傳. 2000(01)
本文編號(hào):3332345
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