文献类型: 中文期刊
作者: 向小利 1 ; 蒲志刚 1 ; 王兰英 1 ; 王平 1 ; 胡彬华 1 ;
作者机构: 1.四川省农业科学院生物技术核技术研究所
关键词: 水稻(Oryza sativa);肉桂醇脱氢酶;基因编辑;红褐色颖壳
期刊名称: 分子植物育种
ISSN: 1672-416X
年卷期: 2022 年 013 期
页码: 4346-4353
收录情况: 北大核心 ; CSCD
摘要: 颖壳颜色在杂交水稻色选机械化制种上具有重要的应用价值。水稻红褐色颖壳基因 RBH1 是一个编码肉桂醇脱氢酶(Cinnamyl alcohol dehydrogenases 2, CAD2)的基因,是木质素合成途径的关键酶,其功能突变会产生红褐色颖壳表型。为了研究红褐色颖壳突变材料在色选机械化制种中的应用价值,本研究采用CRISPR/Cas9 技术敲除了籼稻骨干恢复系‘R498’中的 RBH1 基因,获得了多种不同突变方式的敲除突变材料,所有纯合突变株系的茎秆和颖壳都表现为红褐色,选取其中 3 种突变方式(KO1~KO3)进行进一步研究。相比于野生型‘R498’,敲除植株 KO3 叶片和茎秆中木质素含量显著下降,纤维素和半纤维素显著升高。农艺性状调查结果发现,无转基因成分的 3 个敲除突变株系(KO1~KO3)的株高、穗长、结实率、粒长和千粒重比‘R498’显著降低,但是‘R498’和敲除突变体分别与三系不育系双 1A 的杂交组合 F1的农艺性状无显著差异。虽然敲除突变体自身的多数农艺性状变差,但不影响杂交组合的农艺性状及产量。因此,利用基因编辑技术敲除恢复系材料中的 RBH1 基因产生的红褐色表型,可以运用于杂交水稻色选机械化制种。
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