水稻类成花素家族成员OsFTL5和OsFTL6双突变体的创建与分析

摘要

为了揭示水稻中类成花素家族(FT-like)成员的生物学功能,利用CRISPR-Cas9技术对OsFTL5和OsFTL62个成员进行基因编辑,以期得到编辑突变体.在OsFTL5基因的编码区选择了2个靶位点5T1和5T2,与OsFTL6基因的编码区选择的靶位点6T1分别组合后,构建了2个融合sgRNA表达框(U6a::6T1-sgRNA-U6b::5T1-sgRNA和U6a::6T1-sgRNA-U6c::5T2-sgRNA).将这2个表达框分别装载到CRISRP-Cas9表达载体,通过农杆菌介导的遗传转化法导入水稻品种中花11中,共获得了97株T0代转基因植株,其中68株转基因植株发生了编辑,产生了不同类型的突变.通过鉴定获得了OsFTL5和OsFTL6同时发生编辑的3个纯合双突变体(ftl5ftl6-1、ftl5ftl6-2、ftl5ftl6-3)和2个纯合OsFTL6单独编辑的突变体(ftl6-1、ftl6-2).在3个双突变体中,OsFTL5基因有单碱基缺失和单碱基插入2种编辑类型;OsFTL6基因有单碱基插入、小片段缺失和大片段缺失3种编辑类型.这些突变均造成了氨基酸阅读框移码,导致蛋白质翻译的提前终止.总之,本研究成功地利用CRISPR-Cas9技术同时实现了对OsFTL5及OsFTL6基因的定向编辑,得到了ftl5ftl6双突变体和ftl6单突变体,并且获得了纯合突变植株,为OsFTL5和OsFTL6功能的研究提供了材料.