通过CRISPR/Cas9在体内有针对性的活动,加快下一代混合技术在反抗性玉米中

科学领域:

• 植物育种 植物育种
• 遗传学 是一个遗传学.
• 生物技术是生物技术.

背景情况:

• 混合种子生产依赖于基因男性无菌 (GMS) 线,但它们在商业玉米中实施需要有效的方法来创建GMS和维护者 (MGM) 线.
• 开发MGM系统的稳定转换是基因型特异和劳动密集型,对商业玉米杂交系构成挑战.

研究的目的:

• 将操纵的基因男性无菌维持器 (MGM) 技术集成到商业玉米杂交品种Z372.2.
• 使用体内CRISPR/Cas9方法开发由Z372衍生出来的GMS和MGM线.
• 为了实现精确编辑生育基因Ms26,同时最大限度地减少链接拖延.

主要方法:

• 使用了一个预先建立的MGM线 (ZC01-3A-7) 包含MS26ΔE5编辑器和MGM T-DNA.
• 采用了与Z372杂交系的交叉和逆交叉策略.
• 在体内应用MS26ΔE5编辑器的CRISPR/Cas9活性,以准和突变Z372基因组中的Ms26生育基因.
• 进行全基因组SNP分析,用于基因型验证和恢复率评估.

主要成果:

• 成功地将MGM技术集成到Z372玉米杂交系中.
• 在BC2F2代的GMS (98.74%) 和MGM (96.32%) 线路中实现了高回收率.
• 开发了一个具有ms26ΔE5突变的非转基因Z372-GMS线,证明了生产准备,并避免了链接阻力.

结论:

• 该研究成功开发了一种快速有效的方法,用于在商业玉米杂交系 (Z372) 中生成GMS和MGM线.
• 开发的Z372-GMS系列的非转基因性质通过消除链接拖延提供了显著的优势.
• 这一进步简化了混合种子生产,使其更容易获得商业玉米育种计划.