Nghiên cứu đặc điểm di truyền đột biến promoter OsSWEET 14 trên các dòng lúa Bắc thơm 7 chỉnh sửa gen

Chỉ số đề mục

Lĩnh vực nghiên cứu

Cây lương thực và cây thực phẩm

Dạng tài liệu

Tác giả

Cao Lệ Quyên, Vũ Hoài Sâm⁽¹⁾, Nguyễn Thanh Hà, Nguyễn Thị Thu Hà, Phùng Thị Thu Hương, Trần Tuấn Tú, Phạm Xuân Hội, Nguyễn Duy Phương

Nhan đề

Nghiên cứu đặc điểm di truyền đột biến promoter OsSWEET 14 trên các dòng lúa Bắc thơm 7 chỉnh sửa gen

Nhan đề tiếng anh

Genetic identification of OsSWEET14 mutation in Bacthom 7 rice gene edited lines

Nguồn trích

Nông nghiệp & Phát triển nông thôn

Năm xuất bản

2021

Số

18

Trang

74 - 81

ISSN

1859-4581

Từ khóa

Bệnh bạc lá lúa, Bắc thơm 7, CRISPR/Cas9, Xanthomonas oryzae

Từ khóa tiếng anh

Bacterial leaf blight disease, Bacthom 7, CRISPR/Cas9, OsSWEET14, Xanthomonas otyzae.

Tóm tắt

Giống lúa chất lượng Bắc thơm 7 có giá trị kinh tế cao, được canh tác phổ biến ở các tỉnh phía Bắc nhưng lại mẫn cảm với bệnh bạc lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) gây ra. Xoo xâm nhiễm vào cây chủ và gây bệnh thông qua cơ chế hoạt hóa một số gen mã hoá các protein vận chuyển đường của cây chủ, bao gồm cả OsSWEET14 nhờ protein tiết loại III TAL (transcription activator-like). Gây đột biến chính xác tại các vị trí tương tác của protein TAL trên vùng promoter của gen đích bằng các công cụ chỉnh sửa gen như CRSIPR/Cas9 (clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein-9 nuclease) là một hướng nghiên cứu tiềm năng để cải tiến tính kháng bạc lá của các giống lúa trong sản xuất. Trong nghiên cứu này, các phân tích trên các dòng lúa BT7 chuyển gen đã xác định được hiệu quả gày đột biến OsSWEET14của. cấu trúc CRISPR/Cas9 đạt 82,6%, bao gồm hai loại đột biến thêm và mất nucleotide (Nu). Các đột biến này đã được di truyền chính xác sang thế hệ sau (tỉ lệ phân ly 1:2:1) và không xuất hiện thêm đột biến mới. Các phân tích kiểu hình của các dòng lúa chỉnh sửa gen bước đầu cho thấy đột biến trên promoter OsSWEET14 không gây ảnh hưởng tới sinh trưởng và năng suất của cây lúa. Một số dòng lúa chinh sửa gen BT7 thế hệ T; đã biểu hiện tính kháng đối với chủng vi khuẩn bạc lá VXO_11 trong thí nghiệm lây nhiễm nhân tạo trong điều kiện nhà lưới. Kết quả thu được là tiền đề cho nghiên cứu phát triển giống lúa BT7 kháng bạc lá trong tương lai.

Tóm tắt tiếng anh

The rice variety Bacthom 7 (BT7) is popularly cultivated in Northern provinces in VietNam. However, it is susceptible to bacterial leaf blight (BLB) disease, caused by Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo). Xoo pathogens infect the host plant through the activation of the host genes encoding sugar transport proteins, including OsSWEET14, by TAL (transcription activator-like) -type III effectors. Precise mutagenesis at the TAL interaction sites on the promoter region of the host genes by using gene editing tools such as clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein-9 nuclease (CRSIPR/Cas9) a potential research direction for improving BLB resistance of major rice cultivars. In this study, genotypic analysis of CR1SPR/Cas9 transgenic BT7 rice lines determined that 82.6% of regenerated plants with single copy of transgene harbor the targeted OsSWEET14 mutation, including nucleotide (Nu) insertion and deletion. The OsSWEET14 mutations were stably inherited to the next generation with an expected segregation ratio which is consistent with Mendelian segregation (1:2:1). The preliminary phenotypic analysis suggested that the mutation of OsSWEET14 promoter did not affect the growth and yield of gene-edited rice plants. Some T; BT7 lines showed the resistance to bacterial blight pathogen VXO_11 in leaf-clipping experiment. The obtained results are a premise for development of BLB-resistant BT7 rice variety in the future.

Kí hiệu kho

TTKHCNQG, CVv 201

File toàn văn

Xem toàn văn