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水稻抗白叶枯病基因Xa47(t)a的敲除及抗性鉴定

文献类型: 中文期刊

作者: 卢源达 1 ; 张敦宇 1 ; 王玲仙 1 ; 肖素勤 1 ; 杜云龙 1 ; 陈玲 1 ;

作者机构: 1.云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所,云南省农业生物技术重点实验室,农业农村部西南作物基因资源与种质创制重点实验室;云南农业大学植物保护学院

关键词: Xa47(t)a基因;基因敲除;水稻;白叶枯病;种质L214;抗性鉴定;突变类型

期刊名称: 植物保护学报

ISSN: 0577-7518

年卷期: 2023 年 04 期

页码: 883-893

收录情况: 北大核心 ; CSCD

摘要: 为鉴定水稻Xa47(t)a基因对白叶枯病的抗性,以水稻种质L214为材料,通过构建针对Xa47(t)a基因的Xa47(t)a-Cas9敲除载体来获得敲除突变体,利用生物信息学技术对突变的Xa47(t)a基因进行突变类型分析,同时采用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qPCR)技术分析突变体中Xa47(t)a及病程相关基因的表达情况,并于水稻孕穗期对突变体及其野生型植株接种11株白叶枯病菌Xanthomonas oryzae pv. oryzae菌株进行抗性鉴定。结果表明,在Xa47(t)a基因的第2外显子区域进行基因编辑后成功获得25株T_0代突变体株系;测序分析发现T_0代突变体株系中有13种不同的突变体类型,其中纯合突变体有3种类型,且突变位点均在靶标位点的11位碱基处缺失1~4个A碱基;氨基酸序列分析发现大部分突变体中Xa47a编码的蛋白翻译会提前终止,由原来的803个氨基酸变为144~166个氨基酸;qPCR分析结果表明突变体中Xa47(t)a及大部分病程相关基因的表达水平显著低于野生型株系;抗性鉴定结果显示,生长至孕穗期的T_1代纯合突变体株系对白叶枯病菌Y8、C5、C9、PXO99A、T7147、YJdp-2和YJws-2菌株的抗性显著低于野生型株系。表明Xa47(t)a基因赋予了稻种材料L214良好的抗白叶枯病功能。

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