利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术定向降低水稻落粒性     

盛夏冰  谭炎宁  孙志忠  余东  汪雪峰  袁贵龙  袁定阳  段美娟 《中国农业科学》2018,51(14):2631-2641

【目的】易落粒既不利于稻谷收获,也不适宜于水稻机械化生产。利用现阶段前沿的分子育种手段--CRISPR/Cas9技术对水稻落粒性主效基因qSH1进行定点编辑,并调查分析易落粒性状的改良效果,为创制稳产和适合机械化生产的水稻新种质奠定材料基础和探索新途径。【方法】以qSH1为靶标基因,根据CRISPR/Cas9技术原理设计靶标位点。将所设计的靶点序列在水稻参考基因组中比对分析以排除非特异性靶位点,最终筛选出qSH1-T1和qSH1-T5靶标位点。化学合成靶位点寡核苷酸序列,退火后分别与pYLgRNA-U3、pYLgRNA-U6a载体连接构建U3-qSH1T5-gRNA、U6a-qSH1T1-gRNA表达盒,最后将2个gRNA表达盒同时连接至pYLCRISPR/Cas9表达载体中,构建pYLCRISPR/Cas9-qSH1-T51表达载体。利用农杆菌介导转化易落粒的籼稻品种HR1128,以潮霉素抗性为筛选标记筛选获得T₀代转基因阳性植株。利用靶位点扩增测序法判断T₀代转基因植株在预期靶标位点是否发生突变,并进一步分析突变类型及基因型。将靶点序列在水稻参考基因组中比对,选择与靶点序列匹配度大于或等于15 bp且3′端具有NGG的位点作为潜在脱靶位点进行脱靶效应评估。利用潮霉素基因及靶点检测进一步筛选无T-DNA成分的qsh1突变植株并进一步构建qsh1突变系,并分析qsh1突变系的落粒性、qSH1的表达量及预测编码氨基酸序列。【结果】pYLCRISPR/Cas9-qSH1-T51载体成功地实现了对qSH1靶标位点的定点编辑。在T₀代转基因阳性植株中获得7个突变单株,其中qSH1-T1和qSH1-T5靶点的突变频率分别为54.55%和63.64%,突变基因型包括纯合突变、杂合突变、双等位突变和嵌合突变,突变类型包括碱基插入、碱基缺失及碱基突变。通过对T₁代植株进行潮霉素基因筛选、靶位点扩增测序,结果表明,在T₁代植株中Cas9载体骨架和qSH1突变位点都发生了分离,获得2种不含T-DNA成分的qsh1纯合突变株,并以此构建2个T₂代qsh1纯合突变系群体（17SZ01和17SZ02）。对46株转基因阳性植株进行脱靶效应分析,发现3个潜在脱靶位点均未发生突变,表明所设计的靶标位点具有较高的特异性。通过落粒性测定分析表明,与野生型对照相比,2个qsh1纯合突变系的落粒性显著降低。进一步分析发现,2个突变系氨基酸翻译均发生改变并提前终止,同时17SZ01突变系qSH1的表达量显著降低。【结论】利用CRISPR/Cas9技术对水稻基因组进行定点编辑定向改良水稻品种落粒性,是一条高效、安全的分子改良育种策略。  相似文献   

高产杂交水稻新组合丰源优华占     

杨峰  谭炎宁 《杂交水稻》2018,(3)

丰源优华占系湖南杂交水稻研究中心以野败型细胞质不育系丰源A与强优恢复系华占为父本配组选育而成的高产稳产迟熟晚籼三系杂交水稻新组合,2015年通过湖南省和江西省品种审定。  相似文献   

西藏贡嘎县养蜂业存在的问题与发展对策     

伍国强  李诚  谭炎宁 《中国蜂业》2019,(1):54-55

近年来,随着社会发展和人们生活水平的不断提高,市场对安全天然的绿色食品需求量不断增加,蜂蜜属无污染、绿色、生态保健食品,深受消费者青睐。西藏产区的蜂蜜深受游客喜爱,有广阔的市场前景,蜂蜜产品供不应求。本文对西藏贡嘎县发展蜂业的优势、存在的问题及发展对策进行了探讨。一、贡嘎县发展蜂业的自然资源优势良好的生态环境和丰富的蜜源植物是推动蜂业发展的前提条件。  相似文献   

根霉紫外诱变菌株的性能及其发酵制作腊八豆的研究     

孙继民  魏宝阳  谭炎宁  张逸妍  罗尊长  黄凤球 《湖南农业科学》2012,(5):88-90

以品质优良的高温根霉菌株8为出发菌株,经紫外线诱变,获得一生长性能良好、具有广温特性的菌株1。试验测定了菌株的淀粉酶活性、温度适应性、好氧性能和遗传稳定性,并用其发酵制作腊八豆,测定了腊八豆的氨基酸含量。结果表明:诱变株不仅适应38℃的高温条件,而且在18℃以上的中温条件也能以相同的速度发酵、生长、成熟。同时,诱变菌株的蛋白酶活性有显著提高,淀粉酶等多糖酶活性也并未减少,经多代培养其性状稳定遗传。  相似文献   

转基因改良水稻抗稻瘟病的策略及其进展   总被引：4，自引：0，他引：4  

谭炎宁  易自力  蒋建雄  覃静萍  肖亮 《分子植物育种》2004,2(6):847-852

利用转基因技术是改良水稻稻瘟病抗性的有效途径。已有研究证实通过某些抗病基因、抗真菌蛋白基因、杀菌肽基因的转基因,可以培育出获得对稻瘟病广谱抗性的水稻品种。本文就以上几个方面的进展评述了水稻稻瘟病抗性的分子改良策略。  相似文献   

粉垄减肥栽培对春青稞山青9号生长和产量的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

胡朝霞  米玛次仁  拥嘎  查斯  白德朗  黄安平  韦本辉  谭炎宁 《湖南农业科学》2020,(5):21-25

春青稞提早成熟有助于规避收获期不良天气引发的倒伏风险,但也常带来减产的问题,研究运用一种将粉垄与减肥相结合的栽培方法来解决这一难题。粉垄减肥组的耕松深度设计为50 cm(系常规栽培组的2倍),其基肥和追肥施用量分别比对照组减少30%和85%;分析了粉垄减肥模式对春青稞山青9号生长和产量的影响。结果显示:与对照组相比,粉垄减肥组山青9号的出苗率提高了15.83个百分点,播种后第50天的基本苗数增加了34.63%,且单位面积生物量(鲜重)增加了48.54%;粉垄减肥组山青9号的抽穗期和成熟期分别提早了7和9 d,单位面积有效穗数和穗粒数分别提高了35.28%和9.60%,最终实际产量增加了4.92%。这些结果表明粉垄减肥栽培是实现春青稞早熟稳产的有效途径。  相似文献   

强配合力抗稻瘟病两系恢复系P143的选育与应用     

彭锐  彭既明  李莉  朱益民  唐自标  艾治勇  孙志忠  谭炎宁  李懿星  赵梦熙  陈劲  张稳  刘梓琦  袁定阳 《杂交水稻》2023,(1):51-55

P143是以扬稻6号为母本与从国际水稻研究所引进的IR69713-127-2-1-3-2R杂交选育而成的两系恢复系。该恢复系株叶形态好，花粉量大，千粒重大，配合力强，生育期适中，含Pi9和Pita 2个抗稻瘟病基因，穗期耐高温能力强。已配组Y两优143等5个杂交组合通过品种审定，并在南方稻区有较大推广面积。  相似文献   

籼稻耐盐不育系的筛选及其生理分析     

谭颖  袁定阳  官志祥  曾建光  刘桃李  盛夏冰  王惠群  谭炎宁 《杂交水稻》2023,(2):25-31

鉴定耐盐不育系是选育耐盐杂交稻的基础。本研究利用苗期形态分析法筛选籼型耐盐不育系，分析了其生理特点。结果发现：在1.0%的NaCl盐溶液处理下，17个籼型不育系中有5个耐盐性强，其中广湘24S、野香A和广8A为“极强”级，存活率分别达88.54%、87.58%和84.61%，天丰A和爽1S为“强”级，存活率分别达74.82%和72.84%；与盐敏感（“不耐”级）材料粤泰A和泰丰A相比，5个耐盐材料的平均叶绿素相对含量高27.58%，平均相对生物量是盐敏感材料的1.40倍，平均可溶性糖含量和相对可溶性糖含量分别是盐敏感材料的2.23和1.67倍，活性氧积累量少。表明耐盐不育系具有良好的营养生长优势、渗透胁迫调节能力和抗氧化胁迫能力。本研究所筛选到的耐盐不育系为耐盐杂交稻培育提供了参考依据。  相似文献