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World File Search System籼稻
农杆菌介导的转化效率和...
摘要 四十年来，植物转化与再生技术不断发展。在水稻（Oryza sativa L.）中，农杆菌介导的转化方法利用成熟种子和未成熟胚在粳稻和一些籼稻品种中具有较高的转化效率。然而，这些方法在2010年以来华南地区开发的最新籼稻品种中转化效率较低。在本文中，我们通过基于CRISPR/Cas的基因组编辑和传统的过表达转化探索了优质高产籼稻品种南桂占（NGZ）的植物培养再生。我们以成熟种子和基因谷粒大小和数量1（GSN1）为例，比较了该品种与其他四个广泛使用的籼稻品种和一个粳稻品种的转化效率。我们观察到不同品种中过表达系的谷粒大小普遍较小，而基因编辑系的谷粒大小较大。 NGZ 表型使其成为研究基因功能的极佳模型。我们还研究了愈伤组织中单核苷酸多态性 (SNP) 的分布和再生相关基因的表达水平差异，可能揭示了 NGZ 在农杆菌介导转化中的优势来源。这些结果为 NGZ 在与谷物改良相关的基因编辑和过表达转化中的高级应用提供了启示，为“水稻育种 4.0 时代”做出了贡献。
研究论文
摘要 由水稻白叶枯病 (BLB) 引起的水稻细菌性叶枯病 (Xoo) 是水稻生产的一个主要制约因素。一些野生型水稻品种对 BLB 的天然抗性是由于 SWEET 基因启动子区中的效应结合元件 (EBE) 发生突变。SWEET14 是大多数 Xoo 病原体 TALE 最常针对的基因之一。因此，本研究旨在通过 CRISPR/Cas9 介导的基因组编辑技术在籼稻品种 CO51 中的 OsSWEET14 基因的 EBE 中创建新的突变，以赋予其对 BLB 的抗性。使用未成熟胚进行农杆菌介导的转化，然后进行再生，从六个独立转化事件中获得了 11 株转基因植物，其中九株植物（属于五个事件）的靶序列发生突变。对四种突变植物（属于三个事件）进行的生物测定研究结果显示，两种植物（属于两个事件）对 BLB 具有抗性/中度抗性。
细胞分裂素氧化酶2缺陷突变体可改善穗和...
细胞分裂素 (CK) 是调节植物生长、发育和应激反应的多面激素。细胞分裂素与改善穗结构和谷粒产量有关，但被细胞分裂素氧化酶 (CKX) 灭活。在这项研究中，我们使用 CRISPR/Cas9 基因编辑在籼稻中开发了一种细胞分裂素氧化酶 2 (Osckx2) 缺陷突变体，并评估了其在缺水和盐度条件下的功能。OsCKX2 功能的丧失通过提高穗组织中的细胞分裂素含量增加了谷粒数量、二次穗分枝和总谷粒产量。在干旱条件下，Osckx2 突变体保存了更多的水并表现出更好的节水特性。通过减少蒸腾作用，Osckx2 突变体对未设置的脱水胁迫表现出比野生型更好的存活反应。此外，Osckx2 通过增强的抗氧化保护系统保持叶绿体和膜的完整性，并在干旱条件下表现出显著改善的光合功能。 OsCKX2 功能对穗粒数和耐旱性有负面影响，而对盐度没有明显影响。这一发现表明，有益的 Osckx2 等位基因可用于育种，以开发具有气候适应能力的高产品种，从而保障未来的粮食安全。
通过编辑非编码区域提高两种常规栽培水稻品种的白叶枯病抗性
摘要：xa13是一个隐性多效基因，对水稻抗病性起正向调控作用，对水稻育性起负向调控作用，严重制约了其在水稻育性中的应用。本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术删除Xa13基因启动子部分序列，包括病原菌诱导表达元件，使编辑后的启动子区水稻失去病原菌诱导基因表达能力，但不影响叶片和花药中背景基因的表达，从而获得抗病性和正常产量。研究还筛选出一株删除目的序列、分离T 1 代（无转基因株系）外源转基因片段的抗病、育性正常植株家系，并对T 2 代水稻的重要农艺性状进行了研究。结果表明，添加/不添加外源DNA的T 2 代水稻在抽穗期、株高、单株穗数、穗长和田间结实率等方面与野生型均无统计学差异。成功转化2个重要常规水稻品种空育131（KY131，耿/粳稻）和黄华占（HHZ，鲜/籼稻），并获得抗病、丰产材料，是目前我国2个经过改良后可直接用于生产的重要常规水稻品种。转基因水稻（KY-PD和HHZ-PD）叶片中Xa13基因在病原菌侵染后没有被诱导表达，表明此方法可普遍有效应用，有利于推动xa13这一隐性抗病多效基因在水稻抗白叶枯病方面的实际应用。通过编辑基因非编码区调控基因表达的研究，为今后开展分子设计育种提供了新思路。
开发具有 Swarna 特性的高产水稻品种...
安得拉邦贡土尔阿查里亚 NG 兰加农业大学 Maruteru 区域农业研究站 (RARS) 开发了一种超级水稻品种 Swarna。Swarna 是一种采用谱系育种法开发的籼稻品种。该品种源自 Vasista 和 Mahsuri 的杂交，全球种植面积近 500 万公顷（Merugumala 等人，2019 年）。该植物为半矮生，直立株型，穗型发达，株高 90-110 厘米，每平方米 250-260 个穗，叶子深绿色，成熟期为 145-150 天。该品种无芒，尖穗呈黄色，容重为 21.5 克。籽粒长 5 毫米，宽 2.46 毫米。 Swarna 的白色谷粒的脱壳、碾磨和整精米回收率分别为 78%、68% 和 65%。该品种的碱扩散值为 4，直链淀粉含量为 24.5%。该品种的一个重要表型标记是壳，颜色为金黄色。谷粒偶尔出现白垩质。该品种的平均产量为 5.5 吨/公顷。该品种抗细菌性叶枯病 (BLB)。然而，它具有中等抗倒伏性、中等早期幼苗活力、中等根系结构和高氮磷利用效率。该品种的谷粒短而粗，直链淀粉含量中等。由于该品种在低投入管理下具有高产量，农民广泛采用该品种。Swarna 水稻品种通常在雨养和灌溉条件下种植。该品种在不同环境下表现出更高的缓冲能力（Mohapatra 等人，2021 年）。