使用CRISPR/Cas9介导的SRL1基因组编辑改进米叶形状,并通过转录组分析描述其参与叶子滚动的调控网络

科学领域:

• 植物科学 植物科学
• 遗传学 遗传学 是一个
• 农业学是一种农业学.

背景情况:

• 在大米 (Oryza sativa L.) 中滚动的叶子可以改善光捕捉和光合作用.
• 半滚动叶1 (SRL1) 基因编码了血膜蛋白,对于调节叶子滚动至关重要.

研究的目的:

• 研究SRL1基因在叶发育中的功能.
• 使用CRISPR/Cas9基因编辑阐明与SRL1相关的基因调控网络.

主要方法:

• 使用CRISPR/Cas9在印加大米系GXU103.3.中的SRL1基因中产生双重标突变.
• 生成和表征了同卵性淘汰线 (srl1-103).
• 对T2代srl1-103突变植物进行了转录组分析,与野生类型 (WT) 相比.

主要成果:

• 同胞性 srl1-103突变体在叶子发育中表现出缺陷,增加了叶子滚动 (48.77%的高指数),并减少了旗叶宽度 (12.6%的减少).
• 转录组分析揭示了459个差异表达基因 (DEGs),其中包括细胞壁合成和真空相关基因的丰富.
• 降低BAHD乙转移酶类蛋白质基因 (LOC_Os08g44840) 的下调与减少叶角和植物紧性有关.

结论:

• SRL1基因对于正常的叶发育和形态是必不可少的.
• 通过CRISPR/Cas9调解SRL1的淘汰为米育种提供了一种有价值的工具.
• 了解SRL1监管网络为通过向基因操纵改善大米品种提供了理论支持.