杨平 , 陈春莲 , 姚晓云 , 熊运华 , 黄永萍 , 胡标林 , 尹建华

江西省农业科学院水稻研究所, 南昌, 330200
作者    通讯作者
《分子植物育种》印刷版, 2020 年, 第 18卷, 第 30 篇   
收稿日期: 2019年02月01日    接受日期: 2019年03月07日    发表日期: 2020年04月29日

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直链淀粉含量是稻米品质的理化指标之一，理想的稻米直链淀粉含量是 13%~18%，有香味的稻米特别受消费者欢迎。本研究利用 CRISPR/Cas9 系统对 Wx、Badh2(fgr) 2 个基因进行定突变，分别在 Wx 的5'UTR内含子剪切点和编码区序列(CDS)的第 13 外显子处设计靶点，Badh2 的编码区序列(CDS)的第 3 和第 9 外显子处设计靶点，构建 2 个双靶点 CRISPR/Cas9 载体，通过遗传转化导入受体‘中早 35’中，2 个独立的转化事件分别得到 14 株和 13 株 T0 代转化苗，对 T0 突变情况分析表明，突变频率分别为 57.1%，46.2%；对 Wx 基因编辑后产生的 4 个无转基因标记的 T2 代稳定株系进行直链淀粉含量测定，结果分别为 12.2%、11.3%、7.4%、4.9%，比未编辑的对照‘中早 35’(24.6%)大幅降低；同时对 Badh2 编辑后产生 3 个无转基因标记 T2 代稳定株系进行香气物质 2- 乙酰 -1- 吡咯啉(2-AP)含量测定，结果分别为 228.16 μg/kg，198.31 μg/kg，2 095.24 μg/kg通过口嚼判断这 3 个株系确实有不同程度的香味，而没有香味的对照‘中早 35’为 0.000 001 μg/kg，以上所有株系的农艺性状与对照‘中早 35’一致。综合结果表明，利用 CRISPR/Cas9 系统成功编辑水稻 Wx、Badh2基因，获得了稳定遗传、较低直链淀粉含量且带有香味的突变体，为优质稻育种提供了新的种质资源和创建方法。

水稻；CRISPR/Cas9；直链淀粉；香味