潜在的基因编辑目标,用于在大米和小麦中开发高倍位诱导频率的倍位诱导物种库存

科学领域:

• 植物遗传学和育种.
• 分子生物学分子生物学
• 基因组学就是基因组学.

背景情况:

• 双平分体 (DH) 繁殖对于快速改善作物和全球粮食安全至关重要.
• 哈普洛伊德诱导库存 (HIS) 促进了植物DH的产生,在玉米中发现了关键基因 (ZmPLA,ZmDMP,ZmPLD3,ZmPOD65).
• 在米和小麦等其他重要作物中开发HIS是农业进步的重要目标.

研究的目的:

• 在米和小麦中使用in silico方法识别玉米HIS基因的假定正义基因.
• 分析这些识别的正统学者的遗传学和表达模式.
• 通过基因组编辑为开发高效的水和小麦HIS提供基础.

主要方法:

• 在大米和小麦基因组中,对玉米HIS基因 (ZmPLA,ZmDMP,ZmPLD3,ZmPOD65) 的假定正义基因的in silico识别.
• 遗传学分析以确定已识别的正统基因和玉米基因之间的进化关系.
• 表达分析用于评估组织特异性基因活性,特别是在人体中.

主要成果:

• 在大米和小麦中,ZmPLD3和ZmPOD65的假定正义物分别被确定为OsPLD1,TaPLD1,OsPOD6和TaPOD8,显示出特异性表达.
• 确定了两种ZmDMP正态,即米中的OsDMP1/OsDMP2和小麦中的TaDMP3/TaDMP13,它们与ZmDMP有序列和表达相似之处,并具有四个跨膜螺旋.
• 遗传学和表达分析证实了这些确定的ortologs的功能相关性.

结论:

• 在大米和小麦中发现的正确基因是开发功能性单 haploid 诱导基因库存的强有力的候选者.
• 这些正基因基因的CRISPR/Cas9基因组编辑有望在米和小麦中产生高效的HIS.
• 这项研究促进了对平分体诱导机制的理解,并促进了重要的谷物作物的遗传改进.