利用 CRISPR-Cas9 基因编辑技术获得水稻 osarf8-1 杂合突变体

为了研究生长素是如何参与调控植物的生长发育过程，我们利用 CRISPR-Cas9 基因编辑技术，设计水稻生长素响应因子 OsARF8 的两个靶点，对水稻中的该基因进行敲除。构建基因编辑载体 pBIN-sgR-Cas-Os，通过农杆菌介导转化水稻品种‘9522’。我们从潮霉素抗性筛选出的 28 株转基因植株中鉴定得到针对OsARF8 的一种杂合突变类型，共计 6 棵在外显子第 174 号碱基处缺失一个 C 碱基的杂合突变类型 osarf8-1，该处碱基突变所对应的是第 7 个氨基酸的变化，导致亮氨酸(Leu)变成色氨酸(Trp)，自此处开始随后的氨基酸序列发生移码突变，并且提前终止于第 123 个氨基酸，正好位于 OsARF 蛋白的 DBD 功能域的最始端(DBD 为 120~222 个氨基酸)，说明 DBD 功能域在该突变体中完全不能表达，ARF8 蛋白的功能将受到极大的影响。本研究成功利用 CRISPR-Cas9 基因编辑技术精确地敲除了水稻 OsARF8 基因，为 CRISPR 技术在水稻中的应用提供了一个可供参考的范例，同时也为进一步研究 OsARF8 基因功能提供了重要的参考依据。