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定向敲除SD1基因提高水稻的抗倒性和稻瘟病抗性

文献类型： 中文期刊

作者： 李刚;高清松;李伟;张雯霞;王健;程保山;王迪;高浩;徐卫军;陈红旗;纪剑辉

作者机构：

关键词： CRISPR/Cas9;基因编辑;SD1;稻瘟病;抗倒性;水稻

期刊名称：中国水稻科学

ISSN： 1001-7216

年卷期： 2023 年 37 卷 4 期

页码：

收录情况： 北大核心（2020版） ; ; CSCD（2023-2024年度） ; ; 科技核心（2023版） ; ; 农林核心（2020版）

摘要： 【目的】为改良高产粳稻品种淮119株高偏高及易感稻瘟病等不利性状,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对淮119中SD1基因进行定向敲除,为淮119后代品种改良奠定基础。【方法】利用CRISPR/Cas9系统,以SD1基因为靶基因,构建基因敲除载体,以农杆菌介导转化淮119,获得无转基因插入的纯合突变株,进一步对纯合突变株株高、农艺性状、稻瘟病抗性及氮素吸收利用能力等进行综合分析。【结果】利用农杆菌转化淮119,鉴定获得1株无转基因载体序列插入的纯合突变株。大田种植发现,野生型淮119出现60%面积以上的倒伏,而sd1纯合突变株群体由于株高变矮,从而有效避免了生育后期的倒伏。此外,用不同浓度的GA(0.01~1.00μmol/L)处理,野生型苗高均显著高于突变株,表明sd1突变导致对外源GA敏感性降低。稻瘟病抗性鉴定结果表明,sd1基因突变不仅有效降低株高,同时增强了对稻瘟病的抗性水平。不利因素是,SD1基因的敲除降低了淮119的氮素吸收利用效率。【结论】淮119中SD1基因定向敲除获得的无转基因插入纯合突变株,不仅株高显著下降,且稻瘟病抗性得到增强。

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