BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  21,962,216
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Cây lương thực và cây thực phẩm

Nguyễn Tiến Dũng, Trương Thanh Tùng, Đào Minh Lệ, Nguyễn Đức Huy, Lã Văn Hiền(1), Bùi Tri Thức, Nguyễn Xuân Vũ, Ngô Xuân Bình(3), Cao Lệ Quyên(2)

Sàng lọc và tuyển chọn một số dòng lúa chỉnh sửa gen GS3 bằng CRISPR/Cas9

Screening and detecting GS3mutant-rice lines generated by CRISPR/Cas9 technology

Khoa học & công nghệ Việt Nam

2022

02B

60 - 64

1859-4794

Bắc Thơm 7, Chỉnh sửa gen, CRISPR/Cas9, Đột biến, Gen GS3

Bac Thom 7, CRISPR/Cas9, gene editing, GS3 gene, mutation.

Kết quả sàng lọc 41 dòng lúa T0 chỉnh sửa gen GS3 ở giống Bắc Thơm 7 bằng PCR thu được 38 dòng mang đoạn gen mã hóa protein Cas9. Phân tích đột biến, xác định được dòng D1 và D25 mất 2 nucleotides T, C ở vị trí 127 và 128 so với trình tự ban đầu. Các dòng đột biến có kích thước hạt dao động đáng kể (dài 0,68-0,97 cm, rộng 0,21-0,27 cm), trong đó 15 dòng có kích thước hạt lớn hơn (0,86-0,97 cm) và 4 dòng có kích thước nhỏ hơn so với đối chứng. Khối lượng 1.000 hạt của các dòng dao động từ 13,6 đến 22,6 g. Trong đó, 10 dòng có khối lượng 1.000 hạt cao hơn (19,22-22,6 g) so với đối chứng (17,9 g). Kết quả này bước đầu cho thấy, đột biến gen GS3 đã làm tăng kích thước hạt ở giống lúa Bắc Thơm 7. Tuy nhiên, cần có thêm các phân tích chức năng đột biến ở các dòng khác nhau cũng như đánh giá các đặc điểm nông sinh học khác của các dòng lúa có triển vọng trên.
 

Screening 41 GS3 putative-edited T0 rice lines of Bac Thom 7 cultivar by PCR, obtained 38 lines carrying the gene encoding Cas9 protein. Sequencing analysis identified two lines D1 and D25, having two nucleotides T, C de-leted at positions 127 and 128 as compared to the original sequence. The target mutant lines expressed a significant variation in grain size, f-rom 0.68 to 0.97 cm in length and 0.21 to 0.27 cm in width, of which 15 lines exhibited their larger grain size (f-rom 0.86 to 0.97 cm), and 4 lines were smaller than the control. The 1,000-grain weight ranged f-rom 13.6 to 22.6 g. In which, ten lines showed a higher 1,000-grain weight of 19.22- 22.6 g than the control of 17.9 g. This indicated that GS3 gene mutation has increased grain size in Bac Thom 7 cultivar. However, there is still a need to further analyse the function of mutant lines as well as evaluate other agro-biological c-haracteristics of these promising rice lines.
 

TTKHCNQG, CVv 8

Xem toàn văn
  • [1] X. Xu (2005), A protocol for high-throughput extraction of DNA f-rom rice leaves.,Plant Mol. Biol. Rep., 23, pp.291-295.
  • [2] Nguyễn Tiến Dũng (2021), Kết quả bước đầu tạo dòng lúa tăng kích thước hạt bằng công nghệ chỉnh sửa hệ gen CRISPR/Cas9.,Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, 8, tr.35-42.
  • [3] H. Le (2020), CRISPR/Cas9-mediated knockout of galactinol synthase-encoding genes reduces raffinose family oligosacc-haride levels in soybean seeds.,Front. Plant Sci., 11, DOI: 10.3389/fpls.2020.612942.
  • [4] B. Usman (2021), CRISPR/Cas9 guided mutagenesis of grain size 3 confers increased rice (Oryza sativa L.) grain length by regulating cysteine proteinase inhibitor and ubiquitin-related proteins.,Int. J. Mol. Sci., 22, DOI: 10.3390/ijms22063225.
  • [5] Y. Chen (2020), Effects of GS3 and GL3.1 for grain size editing by CRISPR/Cas9 in rice.,Rice Science, 27, pp.405-413.
  • [6] R. Xu (2016), Rapid improvement of grain weight via highly efficient CRISPR/Cas9-mediated multiplex genome editing in rice.,Genet Genomics, 43(8), pp.529-532.
  • [7] M. Li (2016), Reassessment of the four yield-related genes Gn1a, DEP1, GS3, and IPA1 in rice using a CRISPR/Cas9 system.,Front. Plant Sci., 7, DOI: 10.3389/fpls.2016.00377.
  • [8] H. Mao (2010), Linking differential domain functions of the GS3 protein to natural variation of grain size in rice.,Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 107, pp.19579-19584.
  • [9] C. Fan (2006), GS3, a major QTL for grain length and weight and minor QTL for grain width and thickness in rice, encodes a putative transmembrane protein.,Theor. Appl. Genet., 112, pp.1164-1171.
  • [10] N. Li (2018), Control of grain size in rice.,Plant Reprod., 31(3), pp.237-251.
  • [11] H. Zhang (2017), Genome editing - principles and applications for functional genomics research and crop improvement.,Critical Reviews in Plant Sciences, 36(4), pp.291-309.
  • [12] A. Ricroch (2017), Use of CRISPR systems in plant genome editing: toward new opportunities in agriculture.,Emerg. Top Life Sci., 1, pp.169-182.
  • [13] Nguyễn Trọng Phước (2021), Ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn giống lúa chịu mặn (Oryza sativa L.).,Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, 3, tr.3-9.
  • [14] Dương Xuân Tú (2018), Ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn tạo giống lúa thơm kháng bệnh bạc lá cho các tỉnh phía Bắc.,Tạp chí Khoa học và Công nghệ Việt Nam B, 2, tr.59-64.