水稻OsLEC1基因突变对种子发育的影响

刘艳雄; 魏丕伟; 黄新元; 韩冬; 李恒进; 江青山; 《现代农业科技 》 2024

摘要：水稻胚胎发育对种子休眠性的获得、种子活力和储藏物质的积累具有重要意义。OsLEC1/OsHAP3E基因被报道参与了水稻愈伤组织再生和种子活力调控。由于品种差异，其表型略有不同，且其他文献未对突变致死的表型进行深入的研究。通过CRISPR/Cas9技术敲除水稻日本晴品种、Kitaake品种和Kasalath品种的OsLEC1基因，发现日本晴和Kitaake背景下的oslec1突变体种子有“绿胚”现象，虽不具有干燥耐受能力，却能在无菌培养条件下存活下来。电镜观察发现这些提前萌发的突变体种子的胚乳淀粉粒有的呈现椭圆形，间隙较大，表面粗糙。而Kasalath背景下oslec1突变体种子活力正常，TTC染色表明该oslec1胚胎具有较强活力。使用基因编辑技术研究不同遗传背景下OsLEC1基因调控种子休眠、晚期胚胎发育及耐干燥能力的差异化表型，对于水稻种子休眠性研究以及小麦、玉米、高粱等作物穗发芽抗性基因的克隆具有一定的意义。

关键词： 水稻 OsLEC1 CRISPR/Cas9技术 基因突变 种子发育