利用TALENs和CRISPR/Cas9基因编辑技术改良水稻稻瘟病抗性

发布时间：2024-04-14 18:09

　　稻(Oryza sativa L.)是世界上最重要的粮食作物之一,供养了世界将近50%的人口。由子囊菌Magnaporthe oryzae (无性世代：Pyricularia oryzae)引起的稻瘟病,是水稻生产上最严重的病害之一,常常导致水稻产量严重损失。实践证明增强水稻的稻瘟病抗性是防治稻瘟病最经济、有效的途径。在常规的稻瘟病抗性育种中,需要通过不断杂交和回交才能将多个抗病基因聚合到一个水稻材料中,时间往往需要十年甚至更长。但是,高度变异的稻瘟病菌致病性经常导致抗性品种的抗性快速消失。通过RNAi (RNA interference)技术下调稻瘟病感病基因或感病相关转录因子基因的表达是提高水稻稻瘟病抗性的一种有效途径。但不同的RNAi转基因植株中表达量往往不一致,难以获得稳定的高表达转入株系；且因为转基因安全问题,RNAi转基因植株还面临严格的管理流程。然而,TALENs (Transcription activator-like effector nucleases, TALENs) 和 CRISPR/Cas9 (Clustered regularly interspaced ...

【文章页数】：149 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－１?ＤＳＢｓ修复途棒??ＳＳＮｓ在基因组特定位点产生ＤＮＡ巧链断裂（ＤＳＢｓ），通过非同源末端连接（ＮＨＥＪ）修复途径可实??现定点删除（左）；在供体ＤＮＡ片段存在时，通过同源末端连接（ＨＲ）修复途径可实现定点脊换??

定的位置上切割ＤＮＡ双链，造成ＤＮＡ双链断裂（ＤＮＡ?ｄｏｕｂｌｅ－ｓｔｒａｎｄ?ｂｒｅａｋｓ，?ＤＳＢｓ）！??而ＤＳＢｓ的发生能够极大地提髙重组事件发生的概率（Ｃｏｈｅｎ－Ｔａｎｎｏｕｄｊｉｅｔａｌ．，１９９８）。在??真核生物中，ＤＳ化的修复机制高度保守，主要包括两种途径（....

图１－２黄单胞杆菌ＴＡＬ效应子功能结构域（Ｂｏ油ａｎｄ?Ｂｏｎａｓ，２０１０）??

Ｌ３．２?ＴＡＬＥ?＾＾巧分布??经序列分析发现，所有的ＴＡＬＥＳ都具有高度统一的结构：即高度保守的Ｎ端和Ｃ??端、中间部分的重复区（图１－２）。其中，Ｎ端含有Ｔ３Ｓ分泌和转运信号结构域，是ＴＡＬＥ??４??

图1-3RVDs与核普酸碱基之间的识别密码(Bochetal,2b09)

）?ＴＡＬ效应子包含中的串联重复结构域、核定位信号结构域和漱活结构域。ＡｖｒＢｓ３的单元编码的氣基酸序列如图所示，第１２和第１３位氣基酸高度可变。化）ＡｖｒＢｓ３的１７．５元第１２和第１３位気基敵对应一致的ＵＰＡ框核貫酸。（Ｃ）ＴＡＬ效应子重复可变区氣基酸ＤＮＡ链核菩酸及其频率。....

图１－５?ＣＲＩＳＰＲ／Ｃａｓ９核酸酶剪切範序列原理（Ｍａ?ｅｔ?ａｌ．，２０１沛）??ｇＲＮＡ结合到基因组把序列后，Ｃａｓ９蛋白的类ＲｕｖＣ结构域在ＰＡＭ?（ＮＧＧ）上游的第３和第４个榜??普酸中间剪切ＤＮＡ链，ＨＮＨ结构域在同一位置巧切互补ＤＮＡ链

图１－５?ＣＲＩＳＰＲ／Ｃａｓ９核酸酶剪切範序列原理（Ｍａ?ｅｔ?ａｌ．，２０１沛）??ｇＲＮＡ结合到基因组把序列后，Ｃａｓ９蛋白的类ＲｕｖＣ结构域在ＰＡＭ?（ＮＧＧ）上游的第３和第４个榜??普酸中间剪切ＤＮＡ链，ＨＮＨ结构域在同一位置巧切互补ＤＮＡ链。??Ｆｉｇ．?１－５?Ｐｒ....

本文编号：3955077