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基于CRISPR/Cas9的水稻多基因编辑及其在育种中的应用

发布时间:2021-08-09 15:43
  随着水稻基因组测序的完成,阐明水稻重要基因功能的研究也日渐迫切。利用ZFN、TALEN基因编辑技术已经实现了单个基因的定向敲除,但是对于家族基因的功能分析、基因之间的相互作用、多基因调控同一个复杂农艺性状的阐明则需要多基因突变体进行研究。虽然可以利用传统的杂交方法获得多基因突变体,但是品种间基因渗透和连锁使得之后的筛选工作量加大。近年来发展起来的CRISPR/Cas9基因编辑技术能定向的突变基因,避免了传统多突变体获得过程中的基因连锁和基因渗透现象。因此,利用CRISPR/Cas9多基因编辑技术获得多个基因共敲除突变体不仅对水稻基因功能研究有重大意义而且在水稻育种中有很大的应用价值。本研究在已有的CRISPR/Cas9系统上建立了水稻中CRISPR/Cas9多基因敲除系统,并对该多基因敲除系统进行优化,利用优化过的多基因编辑系统进行水稻中多基因编辑实验。主要研究结果如下:一、CRISPR/Cas9介导的水稻单基因敲除在前人CRISPR/Cas9系统的基础上,以单敲除水稻OsMKK4基因为例,通过CRISPR/Cas9系统构建双元表达载体pC1300-Cas9-gMKK4,利用农杆菌介导... 

【文章来源】:扬州大学江苏省

【文章页数】:129 页

【学位级别】:博士

【部分图文】:

基于CRISPR/Cas9的水稻多基因编辑及其在育种中的应用


图1.1?DSB修复基因示意图??Figure?1.1?Schematic?diagram?of?DSB?repair.??

示意图,主要方式,编辑操作,基因


双链断裂区(Double-StrandedBreaks,DSB);通过破坏非同源末端链接(non-homologous?end??joining,NHEJ)使目的基因失活,或借助同源重组(homologous?recombination,?HR)等方式完??成DNA的修复连接,可以使断裂的DNA双链重新黏合(图1.2)。??a?ZFN??cut?site??Y????,?一?,??:?:??产?,??1?2?3?:?4?!?A?Gene?A??I?pA??备?_EJ??——]—:?T_?2?.E::3?——Li?—?GeneAKO??b?S'arm?■?,?.?,?pA?3*?arm??3._,???'1?;?'?2?:?—3???4???GeneA?^??^?HR??mmm?「二'?…;r?v?.??…':??:」—?l.A?—fT!…;…4…i?4?.? ̄ ̄ ̄?GeneA^??C?S'?arm?|?X^lUL????—2?J?.?:?1.,?—???Gene??pA??l?HR???;1?;?:?2?-?3??;?4???GeneA^??图1.2通过ZFN技术对基因进行编辑操作的几种主要方式示意图[3

原理图,基因组,原理图,编辑操作


双链断裂区(Double-StrandedBreaks,DSB);通过破坏非同源末端链接(non-homologous?end??joining,NHEJ)使目的基因失活,或借助同源重组(homologous?recombination,?HR)等方式完??成DNA的修复连接,可以使断裂的DNA双链重新黏合(图1.2)。??a?ZFN??cut?site??Y????,?一?,??:?:??产?,??1?2?3?:?4?!?A?Gene?A??I?pA??备?_EJ??——]—:?T_?2?.E::3?——Li?—?GeneAKO??b?S'arm?■?,?.?,?pA?3*?arm??3._,???'1?;?'?2?:?—3???4???GeneA?^??^?HR??mmm?「二'?…;r?v?.??…':??:」—?l.A?—fT!…;…4…i?4?.? ̄ ̄ ̄?GeneA^??C?S'?arm?|?X^lUL????—2?J?.?:?1.,?—???Gene??pA??l?HR???;1?;?:?2?-?3??;?4???GeneA^??图1.2通过ZFN技术对基因进行编辑操作的几种主要方式示意图[3

【参考文献】:
期刊论文
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[3]功能基因组学的研究内容与方法[J]. 赵剑华,王秀琴,刘芝华,吴.  生物化学与生物物理进展. 2000(01)
[4]植物的功能基因组学研究进展[J]. 李子银,陈受宜.  遗传. 2000(01)



本文编号:3332345

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