利用 CRISPR-Cas9 技术制备水稻 LOC_Os01g07170 突变体

在真核生物中，HORMA 结构域具高度保守性，含 HORMA 结构的蛋白在细胞减数分裂中具有重要作用。LOC_Os01g07170 蛋白具有 HORMA 结构域，系统进化树分析表明该蛋白与拟南芥 ASY1 相似度较高，且该基因在生殖器官大量表达，推测 LOC_Os01g07170 基因可能参与细胞的减数分裂。本研究利用CRISPR-Cas9 技术对 LOC_Os01g07170 基因进行敲除，在该基因上设计了两个靶位点，构建LOC_Os01g07170基因敲除载体，采用农杆菌介导的方法转化水稻粳稻品种 9522，获得 T0 代转基因苗。结果显示突变靶点 1处共获得 7 棵转基因苗，鉴定得到 3 株纯合突变体，突变类型为在第 3 个外显子的第 1 137 号碱基缺失1 个 C 碱基；突变靶点 2 处共获得 11 株转基因苗，有 4 株纯合突变体，突变类型为在第 4 个外显子的第1 501 号碱基处插入 1 个 C 碱基。分析氨基酸序列，发现这 2 种突变株系都存在移码突变而使氨基酸翻译提前终止。本研究成功利用 CRISPR-Cas9 基因编辑技术获得了水稻 LOC_Os01g07170 基因的两个突变类型的株系，为进一步研究 LOC_Os01g07170 基因功能提供了遗传材料。