Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  20,368,473
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Cây lương thực và cây thực phẩm

Trần Lan Đài, Phạm Thu Hằng, Cao Lệ Quyên(2), Phạm Thị Vân, Phạm Xuân Hội(1), Nguyễn Duy Phương

Đặc điểm di truyền đột biến của các dòng lúa TBR225 chỉnh sửa Promoter OsWEET14

Genetic Identification of Target Mutations in OsSWEET14 Promoter-edited TBR225 Rice Lines

Khoa học Nông nghiệp Việt Nam

2022

05

576-583

2588-1299

Vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) gây nên bệnh bạc lá lúa thông qua cơ chế chính là tiết ra các protein TALE (Transcription activator-like effector) có khả năng kiểm soát hoạt động một số gen của tế bào chủ bằng cách liên kết với các trình tự EBE (Effector-binding elements) trên vùng promoter và hoạt hóa biểu hiện gen. Gây đột biến chính xác tại các vị trí tương tác của protein TALE 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 trước đây, chúng tôi đã tạo được một số dòng lúa TBR225 chuyển gen mang cấu trúc biểu hiện phức hệ CRSIPR/Cas9 chỉnh sửa vị trí EBE AvrXa7/Tal5 trên promoter OsSWEET14. Để xác định tính ổn định di truyền và hiệu quả của các đột biến OsSWEET14 tạo ra bởi hệ thống CRISPR/Cas9 trong nghiên cứu này, các dòng lúa TBR225 chỉnh sửa gen T1 tiếp tục được đánh giá kiểu gen và kiểu hình. Phân tích trình tự gen của các dòng lúa TBR225 chuyển gen đã xác định được hiệu quả gây đột biến OsSWEET14 của cấu trúc CRISPR/Cas9 đạt 65%, 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 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 chỉnh sửa gen TBR225 thế hệ T1 có biểu hiện tính kháng đối với chủng vi khuẩn VXO_11 trong điều kiện nhà lưới. Kết quả thu được là tiền đề cho nghiên cứu phát triển giống lúa TBR225 kháng bạc lá trong tương lai.

Understanding host-pathogen interactions is key in breeding disease-resistant crops, including bacterial leaf blight. As a key virulence strategy to cause bacterial leaf blight, Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) secretes transcription activator-like effectors (TALEs) to control the expression of host target genes through binding to the effector-binding elements (EBEs) located on the promoter regions. Precise mutagenesis at the TALE-interaction sites on the host genes by using gene editing tools such as clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein-9 nuclease (CRSIPR/Cas9) has been seen as a promising way to improve BLB resistance of rice cultivars. In a previous study, we generated some transgenic TBR225 rice lines containing a single copy of CRISPR/Cas9 expression construct for editing AvrXa7/Tal5 EBE on the promoter OsSWEET14. In this study, we continued to evaluate genotype and phenotype of T1 edited TBR225 lines to determine the genetic stability and phenotypic effective of the CRISPR/Cas9-induced OsSWEET14 mutations. The genotypic analysis showed that 65%of transgenic TBR225 plants harbored 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 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 T1 TBR225 lines showed the resistance to Xoo isolate VXO_11 in the leaf-clipping experiment. The obtained results are a premise for development of the BLB-resistant TBR225 rice variety in the future.

TTKHCNQG, CTv 169