利用CRISPR/Cas9 技术创制番茄青枯病抗性基因 Slmlo1/6 突变体

分类： 生物学 >> 植物学 提交时间： 2024-06-02 合作期刊: 《广西植物》

史建磊 熊自立 苏世闻 付存念 宰文珊

摘要： 青枯病是番茄(Solanum lycopersicum)生产中的一种毁灭性土传病害，致病菌生理小 种复杂、易变异，而MLO 基因隐性突变mlo 具有广谱抗性，前期研究表明Slmlo1/6 可能参 与番茄青枯病抗性反应。为进一步研究番茄Slmlo1/6 青枯病抗性基因功能，该文利用 CRISPR/Cas9 技术创制Slmlo1/6 基因突变材料，并进行表型鉴定。结果表明：（1）首先设 计SlMLO1/6 靶点序列gRNA，并与U6 启动子组装，再将含高效靶点的U6-gRNA1/6 片段 通过Bsa I 酶切连入CRISPR 载体pBGK，构建形成双基因融合敲除载体pBGK-SlMLO1/6。 重组质粒经转化大肠杆菌(Escherichia coli)感受态DH5α和平板培养，挑选阳性单克隆。验证 正确后，再经农杆菌(Agobacterium tumefaciens) GV3101 介导的遗传转化和潮霉素抗性筛选， 最终获得9 株番茄编辑苗。（2） 靶点区测序显示，植株M2 和M8 分别缺失177 bp 和7 bp 的SlMLO1 片段，M7 缺失12 bp 的SlMLO6 片段，M9 发生SlMLO6 单碱基T 插入，总计4 株单基因纯合突变体，其他均为杂合型突变。（3）RT-qPCR 分析表明，与野生型相比，突 变株SlMLO1/6 基因表达水平显著下降，尤其是M2、M7 和M8。（4）表型鉴定表明，SlMLO1/6 可能是番茄青枯病易感基因。总之，该文成功构建了MLO 基因编辑载体并实现了番茄转化， 纯合突变体获得了青枯病抗性。氨基酸丢失和移码突变可能是Slmlo1/6 抗性功能转变的主 要原因。该研究结果为番茄抗青枯病基因功能研究和抗病育种应用提供了理论基础和遗传工 程材料。

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