摘要:脂肪酸组成决定了油料作物油脂的品质,是遗传改良的重要目标。FAD2(脂肪酸脱氢酶2)和FAE1(脂肪酸延长酶1)是关键的脂肪酸合成基因,已成为遗传操作改变油料植物脂肪酸组成的重点研究对象。本研究以油菜品种CY2(含油量约50%;其中芥酸含量为40%)为营养品质,利用CRISPR/Cas9介导的BnFAD2和BnFAE1基因基因组编辑技术,获得新型敲除植物。设计两条引导RNA,分别针对一个拷贝的BnFAD2基因和两个拷贝的BnFAE1基因。通过序列分析,鉴定出一些在BnFAD2和BnFAE1基因的3个靶位点发生突变的株系。其中三个品系在 BnFAD2 和 BnFAE1 基因的所有三个靶位点均发生了突变。种子脂肪酸组成分析表明,所有三个位点的突变导致油酸含量(70–80%)与 CY2(20%)相比显著增加,芥酸含量大大降低,多不饱和脂肪酸含量略有下降。我们的结果证实了 CRISPR/Cas9 系统是改良这一重要性状的有效工具。
摘要。Aditama R、Tanjung ZA、Sudania WM、Nugroho YA、Utomo C、Liwang T。2020. 密码子使用偏向分析揭示了油棕中的最佳密码子。生物多样性 21:5331-5337。报道了油棕基因组的密码子使用偏向,采用了几个指标,包括 GC 含量、相对同义密码子使用 (RSCU)、有效密码子数 (ENC) 和密码子适应指数 (CAI)。观察到 GC 含量的单峰分布,并与非草本单子叶植物的特征相匹配。同义密码子使用偏向的对应分析 (COA) 表明主轴由 GC 含量强烈驱动。油棕基因的 ENC 和中性图表明,自然选择在塑造密码子使用偏向方面比突变偏向发挥了更重要的作用。计算出的 CAI 与油棕基因表达的实验数据之间存在正相关性,表明该指数具有良好的能力。最后,十八个密码子被定义为“最佳密码子”,可为异质表达和基因组编辑研究提供有用的参考。
背景:顶花基因1(TFL1)属于磷脂酰乙醇胺结合蛋白(PEBP)家族,在高等植物花分生组织身份决定及开花时间调控中起重要作用。结果:在油菜基因组中鉴定出5个BnaTFL1基因拷贝。系统发育分析表明,5个BnaTFL1基因拷贝与祖先种芜菁和甘蓝中相应的同源拷贝聚集在一起。BnaTFL1的表达局限于花芽、花、种子、角果和茎组织中,并表现出不同的表达谱。利用CRISPR/Cas9技术产生的BnaC03.TFL1敲除突变体表现出早花表型,而其他基因拷贝的敲除突变体开花时间与野生型相似。此外,BnaTFL1基因单个拷贝的敲除突变体表现出了植株结构的改变,BnaTFL1突变体的株高、分枝起始高度、分枝数、角果数、每角果种子数和主花序上的角果数均显著减少。