• 烟草香气相关基因CRISPR/Cas9 编辑突变体库的构建

    分类: 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间: 2023-12-24 合作期刊: 《广西植物》

    摘要: 为探究CRISPR/Cas9 基因编辑技术构建烟草突变体库的可行性,该研究筛选了100 个可能 参与烟草香气代谢的基因,设计相应的100 个sgRNA 并构建了由100 个CRISPR/Cas9 编辑载体组 成的质粒库,获得转基因材料后分析了载体的共转化率、靶向编辑效率和脱靶编辑情况。结果表明: (1)通过农杆菌介导100 个sgRNA 的共转化后,在172 个阳性转化株中检测到了其中的77 个sgRNA, 共转化效率为77%;(2)在77 个携带sgRNA 的转基因后代中,69 个sgRNA 对目标基因进行了靶 向编辑,编辑效率为89.9%;(3)脱靶位点测序检测发现,只有一个sgRNA 在非目标靶位点产生 了脱靶编辑,表明CRISPR/Cas9 基因编辑技术在烟草中的脱靶概率非常低。综上所述,利用 CRISPR/Cas9 载体库共转化对烟草基因进行高通量靶向编辑以构建突变体库的方法是切实可行,且 该方法有共转化效率高、编辑效率高和脱靶编辑概率低等特点。

  • 生长素输出载体蛋白PIN1在作物根和胚中的亚细胞定位

    分类: 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间: 2020-03-06 合作期刊: 《广西植物》

    摘要: 生长素输出载体在植物发育中起非常重要的作用。然而,生长素输出载体蛋白PIN1在农作物水稻、小麦、玉米和大豆的根和胚中的亚细胞定位尚不清楚。在该项研究中,我们首先分析了OsPIN1b和它的同源物的氨基酸序列特征,发现小麦(TaPIN1)、玉米(ZmPIN1b)和大豆 (GmPIN1b)中的PIN1序列与水稻的OsPIN1b序列分别具有61.5 %、62.5 %、61.9 %的相似性。我们进一步根据水稻Nipponbare的OsPIN1b的氨基酸序列,人工合成OsPIN1b多肽并注射入健康的新西兰白兔获得了抗兔的OsPIN1b多克隆抗体,在通过免疫印迹方法检测抗兔的OsPIN1b多克隆抗体的有效性后,发现可以利用该抗体可以有效检测到水稻叶片及根中OsPIN1b的表达。为检测OsPIN1及其同源物在不同作物胚根和胚中子叶细胞的定位,利用制备的抗兔的OsPIN1b多克隆抗体并通过免疫组化实验,发现水稻的OsPIN1b、小麦的TaPIN1和玉米的ZmPIN1b非极性定位在早期的胚根和胚中子叶的表皮细胞的细胞质膜上,大豆中的GmPIN1b非极性定位在胚根表皮细胞的质膜上,而在胚的子叶细胞中是胞质定位。为进一步检测水稻中OsPIN1b的亚细胞定位,对水稻根分生区表皮细胞用蛋白质转运抑制剂BFA (brefeldin A)及抗兔的OsPIN1b多克隆抗体处理后,进行免疫组化实验,发现水稻中的OsPIN1b可以通过胞吞转运途径从水稻根表皮细胞膜进入细胞质中。本研究利用抗兔的OsPIN1b多克隆抗体有效检测了OsPIN1b及其同源物在水稻、小麦、玉米和大豆的胚根表皮细胞及胚中子叶表皮细胞的亚细胞定位,这将有助于进一步揭示生长素输出载体OsPIN1b及其同源物通过调控生长素极性运输而参与作物发育的作用机制。