利用CRISPR-Cas9編輯水稻木質(zhì)素單體合成途徑基因.pdf

1、在維管植物中，木質(zhì)素是次生細(xì)胞壁中含量?jī)H次于纖維素的生物大分子，在植物應(yīng)力響應(yīng)、機(jī)械支持和水分傳輸中起著重要作用。木質(zhì)素生物合成相關(guān)基因的表達(dá)、演化和功能研究為研究植物次生代謝通路的協(xié)調(diào)進(jìn)化提供了一個(gè)極好的模型，同時(shí)對(duì)秸稈的理化性質(zhì)的遺傳改良具有重要的意義。CRISPR/Cas9基因組編輯技術(shù)因其兼具高效、精準(zhǔn)、易用性和通用性等優(yōu)點(diǎn)。本研究分析了水稻木質(zhì)素單體合成途徑相關(guān)基因，利用CREP數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)現(xiàn)了27個(gè)表達(dá)量較高的基因，從中選取了肉

2、桂醇脫氫酶基因CAD1、肉桂酸4-羥化酶基因C4H2、羥基肉桂酰轉(zhuǎn)移酶HCT1和HCT2這4個(gè)基因作為本研究的對(duì)象。利用CRISPR/Cas9系統(tǒng)進(jìn)行了編輯，目前已經(jīng)通過(guò)農(nóng)桿菌介導(dǎo)的成功獲得了相關(guān)的轉(zhuǎn)基因陽(yáng)性單株，并對(duì)具體的編輯位點(diǎn)進(jìn)行了測(cè)序確認(rèn)，獲得了目標(biāo)基因編輯的材料，為研究和改良木質(zhì)素單體合成途徑建立了基礎(chǔ)。同時(shí)，本研究還對(duì)這些基因編碼的CAD1、C4H2、HCT1和HCT2蛋白質(zhì)的3D結(jié)構(gòu)，以及禾本科植物中的同源蛋白進(jìn)行了比較研