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汪涛,冯勇,张忠明.百脉根LjSERKs基因家族在根瘤共生中的功能鉴定[J].华中农业大学学报,2018,37(2):9-15
百脉根LjSERKs基因家族在根瘤共生中的功能鉴定
Identifying the function of LjSERKs gene family in root nodule symbiosis
投稿时间:2017-05-21  
DOI:
中文关键词:  百脉根  SERKs基因家族  CRISPR-Cas9技术  共生结瘤
英文关键词:Lotus japonicus  SERKs gene family  CRISPR-Cas9 technology  symbiotic nodules
基金项目:国家自然科学基金项目(31670240)
作者单位E-mail
汪涛 华中农业大学生命科学技术学院/农业微生物学国家重点实验室武汉 430070 15392909638@163.com 
冯勇 华中农业大学生命科学技术学院/农业微生物学国家重点实验室武汉 430070  
张忠明 华中农业大学生命科学技术学院/农业微生物学国家重点实验室武汉 430070 zmzhang@mail.hzau.edu.cn 
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中文摘要:
      为探索百脉根中的体细胞胚胎发生受体类蛋白激酶基因(somatic embryogenesis receptor-like kinases,SERKs)家族在根瘤共生过程中的功能和作用机制,根据拟南芥AtSERKs基因序列,从百脉根基因组中鉴定到8个同源基因(LjSERKs)。利用CRISPR-Cas9基因组编辑和毛根转化技术,分别敲除LjSERKs家族不同基因,观察并分析其对共生结瘤表型的影响。结果显示:敲除LjSERK2、LjSERK3、LjSERK6和LjSERK7后,其植株结瘤数与对照植株相比均无明显差异;敲除LjSERK8后,植株结瘤数显著减少。这些结果表明LjSERK8参与根瘤共生过程,而该家族其他基因间可能存在功能冗余现象。
英文摘要:
      Somatic embryogenesis receptor protein kinase gene (SERKs) belongs to the family of genes encoding LRR receptor kinase and participates in multiple life activities including plant growth,development and immunity.Eight homologous genes (LjSERKs) were identified from Arabidopsis thaliana AtSERKs gene sequence to explore the function and mechanism of SERKs gene family in the process of nodule symbiosis.Using the CRISPR-Cas9 genome editing and hair root transformation technique,the different genes of the LjSERKs family were knocked out separately.The effects on the symbiotic nodule phenotype were observed and analyzed.The results showed that the number of nodules was not different significantly from that of the control plants after knockouting LjSERK2,LjSERK3,LjSERK6 and LjSERK7.The number of nodules was significantly decreased after knockouting LjSERK8.It is indicated that LjSERK8 is involved in the nodule symbiosis process and there may be functional redundancy between other genes in the family.
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