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谭茜,王龙祥,张先鹏,余海翔,张忠明.CRISPR/Cas9在豆科植物毛根转化中的应用及共生基因的编辑[J].华中农业大学学报,2017,36(5):45-51
CRISPR/Cas9在豆科植物毛根转化中的应用及共生基因的编辑
CRISPR/Cas9-mediated symbiotic genes mutagenesis in legumes by hairy root transformation
投稿时间:2016-05-19  
DOI:
中文关键词:  CRISPR/Cas9  基因组编辑技术  定点编辑  结瘤因子受体激酶1  豆科植物
英文关键词:CRISPR/Cas9  genome editing technology  site-specific editing  Nod factor receptor 1  legumes
基金项目:国家重点研发计划项目(2016YFD0100702); 国家自然科学基金面上项目(31370278); 农业微生物学国家重点实验室项目(AMLKF200804)
作者单位E-mail
谭茜 农业微生物学国家重点实验室/华中农业大学生命科学技术学院武汉 430070 1198835129@qq.com 
王龙祥 农业微生物学国家重点实验室/华中农业大学生命科学技术学院武汉 430070  
张先鹏 农业微生物学国家重点实验室/华中农业大学生命科学技术学院武汉 430070  
余海翔 农业微生物学国家重点实验室/华中农业大学生命科学技术学院武汉 430070  
张忠明 农业微生物学国家重点实验室/华中农业大学生命科学技术学院武汉 430070 zmzhang@mail.hzau.edu.cn 
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中文摘要:
      将CRISPR/Cas9系统与毛根转化相结合,在豆科植物百脉根和大豆中对结瘤因子受体激酶基因NFR1进行多靶点敲除,旨在快速、便捷获得目的基因突变体。结果表明:在百脉根和大豆中均获得了目的基因敲除的突变体;其中,百脉根LjNFR1基因中靶位点1处的敲除效率为58.3%,在靶位点2处的敲除效率为0;大豆GmNFR1靶位点1处的敲除效率为33.3%,靶位点2处的敲除效率为41.7%。进一步测序分析发现,CRISPR/Cas9系统可同时敲除大豆基因组上编码NFR1的2个同源基因(GmNFR1和GmNFR1b),为研究植物体内基因的功能冗余提供了技术支持。同时,CRISPR/Cas9系统在毛根转化中的运用进一步地缩短了获得突变体的周期。
英文摘要:
      Combined with hairy root transformation,CRISPR/Cas9 is used to edit multiple sites in Nod factor receptor 1(NFR1) of Lotus japonicus and Glycine max, to quickly obtain the target mutants.The results showed that target gene mutants were generated in both of them. Editing efficiency of target 1 in LjNFR1 was 58.3%.No mutation was detected on target 2.The efficiency of target 1 and target 2 in Glycine max was 33.3% and 41.7%,respectively.Further sequencing analysis demonstrated that the CRISPR/Cas9 system is capable to simultaneously knockout multiple homologous genes in Glycine max,implying that the CRISPR/Cas9 can functionally manipulate redundant genes in plants.Exertion of the CRISPR/Cas9 system in transgenetic hairy roots shortened the experimental cycle of obtaining the desired mutants.
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