饮食蛋白缺乏症是全球最严重的健康问题之一;优化植物性食品蛋白质生产率的能力对世界健康和可持续性产生了极大的影响。作物工厂必须整合来自环境的信号,并优先考虑在整个生长季节中可能单独/同时发生的压力的反应。压力反应会对植物的生长和质量特征(例如蛋白质和淀粉)产生不利影响。植物疾病每年造成主要损失作物的产量。拟南芥种类的拟南芥物种在拟南芥中与核因子y亚基C4(NF-YC4)结合拟南芥及其在作物中的同源物。 QQS或NF-YC4的过表达以碳水化合物为代价增加叶子和种子的蛋白质含量。过表达QQS或NF-YC4的突变体也显着提高了对植物病原体和害虫的耐药性。我们检测到了几个被预测的保守基序,该基序被稻米和大豆NF-YC4基因的启动子中的阻遏物约束。使用CRISPR/CAS9编辑大米和大豆NF-YC4基因的启动子,我们删除了具有阻遏物结合基序的启动子片段。这些缺失导致抑制剂结合减少,NF-YC4表达增加,蛋白质增加和碳水化合物降低。基因编辑的植物表现出高达48%的叶蛋白和15%的种子蛋白。此外,我们说明了通过靶向基因组缺失上调基因表达的一般方法。
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