通过CRISPR/Cas9介导的GhFT向变异延长了无限期的生长,并改变了棉花中的植物结构

科学领域:

• 植物分子生物学 植物分子生物学
• 农作物遗传学 农作物遗传学
• 农业科学 农业科学

背景情况:

• 从植物生长到生殖生长的过渡对于植物发育至关重要,影响了开花,建筑和适应能力.
• 保存的花生-抗花生系统,涉及FT和CETS基因,调节了开花和植物结构,它们的比例至关重要.
• 高地棉花 (Gossypium hirsutum) 具有复杂的基因组,FT基因拷贝有限 (GhFT-A,GhFT-D),其开花规则尚不清楚.

研究的目的:

• 研究 GhFT 基因在高地棉花中调节开花时间和植物结构中的作用.
• 使用基因编辑技术了解 GhFT 功能背后的分子机制.
• 探索 GhFT 基因功能对分子育种和棉花农业生产的影响.

主要方法:

• 采用CRISPR/Cas9技术,诱导Gossypium hirsutum cv. GhFT基因的第一个和第二个表原体的向突变. YZ-1.YZ-1.YZ-1.YZ-1.YZ-1.YZ-1.YZ-1.YZ-1.YZ-1.YZ-1.YZ-1.YZ-1.YZ-1.YZ-1.YZ-1.YZ.
• 使用Agrobacterium tumefaciens介导的转化,将CRISPR/Cas9-GhFT载体引入棉花植物.
• 进行了定量RT-PCR,以分析花干系身份基因 (GhAP1,GhSOC1) 和TFL1同类基因 (GhTFL1-1,GhTFL1-2) 的表达水平.

主要成果:

• 突变棉花植物表现出无法从植物生长过渡到生殖生长,与野生类型相比,植物结构发生了显著的变化.
• 定量RT-PCR分析显示,在突变植物中,GhAP1和GhSOC1的下调,GhTFL1-1和GhTFL1-2的上调.
• 这项研究在编辑部位发现了多种突变,证实了CRISPR/Cas9在修改GhFT中的有效性.

结论:

• 在高地棉花中,GhFT在控制开花时间和植物结构方面发挥着重要作用.
• 花素 (FT) 与抗花素 (TFL1) 成分的比率对于调节棉花发展和潜在地开发改进品种至关重要.
• 这项研究为未来的棉花分子育种策略提供了基础,并为农业实践提供了见解.