摘要 逆转座子是一类可移动的遗传元件,能够通过逆转录 RNA 中间体进行转座。水稻品种日本晴在第 7 号染色体上(Tos17 Chr.7)和第 10 号染色体上(Tos17 Chr.10)含有两个几乎相同的 Tos17 基因组拷贝,Tos17 是一个内源的 copia 样 LTR 逆转座子。前期研究表明,在组织培养过程中,只有 Tos17 Chr.7 具有转座活性。Tos17 Chr.7 已被广泛用于插入诱变,作为水稻基因功能分析的工具。然而,在水稻转化过程中,Tos17 Chr.7 转座可能会产生具有不良性状的体细胞突变,从而影响转基因的评估或应用。本研究利用 CRISPR/Cas9 基因编辑系统构建了一个 Tos17 Chr.7 敲除突变体 D873。 Tos17 Chr.7 在D873上的基因编辑等位基因被命名为Tos17 D873 ,该基因在Tos17 Chr.7的pol基因上有一个873bp的DNA缺失,从而导致GAG-整合酶前结构域和整合酶核心结构域的缺失。虽然Tos17 D873的转录在D873愈伤组织中被激活,但在再生的D873植株中没有检测到Tos17 D873的转座。结果表明GAG-整合酶前结构域和整合酶核心结构域是Tos17 Chr.7转座所必需的,且这两个结构域的缺失不能被水稻基因组中的其他LTR逆转录转座子补充。由于 Tos17 Chr.7 衍生的体细胞克隆诱变在 D873 植物中被阻断,因此 Tos17 D873 等位基因的产生将有助于生产转基因水稻植物,以进行基因功能研究和遗传工程。类似的方法可用于在作物育种中失活其他逆转录转座子。
主要关键词