周鑫¹ , 邓丽² , 汪庆² , 刘洋洋² , 张渭章³ , 舒庆尧¹ , 谭瑗瑗^1,4*

1浙江大学作物科学研究所, 国家水稻生物学重点实验室, 浙江省种质资源重点实验室,杭州, 310058; 2 无锡哈勃生物种业技术研究院有限公 司,无锡, 214100; 3 浙江之豇种业有限公司,杭州, 311107; 4 浙江大学新农村发展研究院, 杭州, 310058
作者    通讯作者
《分子植物育种》印刷版, 2018 年, 第 16卷, 第 13 篇   
收稿日期: 2018年01月03日    接受日期: 2018年02月05日    发表日期: 2018年12月19日

为建立糯稻品种培育新体系，本试验研究了利用 CRISPR/Cas9基因编辑技术对Waxy (Wx)基因定向突变进而培育糯稻的效果。在 Wx基因的第2、第7、第8、第10、第11和12外显子区域设计6个靶位点，构建CRISPR/Cas9基因编辑表达载体，采用农杆菌介导法将基因编辑载体转入粳稻品种哈勃601，获得11~88株转
基因再生植株。突变分析表明，转基因株突变率总体偏低(0%~30.77%)，仅在第2、第7和第11外显子上发生突变，以1~2 bp的插入缺失为主，都为纯合或双等位突变。5份纯合T2 突变体的稻米呈蜡质状，直链淀粉含量为由亲本的15.5%降至2.0%~2.6%，接近或达到糯稻水平，其 RVA谱与糯稻对照相仿，淀粉粘滞性较亲本哈勃601显著下降。上述结果表明，通过利用CRISPR/Cas9可对Wx基因进行定向突变从而获得糯性材料，但在利用该技术培育新品种时，需要选择适当的靶位点并培育较多的突变体，才能从中选到符合国家标准的糯稻品种。本研究对利用基因编辑技术培育水稻新品种提供了科学依据。

水稻；糯性；Waxy基因； CRISPR/Cas9；基因编辑