回应了孟山都公司(以下称为孟山都)的请愿书11-188-01p,美国农业部(USDA)的动物和植物健康检查服务(Aphis)(APHIS)(USDA)已确定88302 CANOLA和OPENITY不太可能被视为pose pose pose soph soph soph soph soph soph soph soph soph soph soph soph soph soph soph soph,在《联邦法规守则》第7章中,第340部分(7 CFR第340部分)。由于Aphis确定了88302 Canola不太可能构成植物害虫风险,因此Aphis会批准对非管制状态的请愿书88302 CANOLA。因此,Aphis批准的许可证或已确认的通知,这些通知将不再需要这些法规下的环境释放,州际运动或进口,而Mon 88302 Canola及其后代则不再需要。在7 CFR第319部分的Aphis外国隔离通知和第7 CFR部分的《联邦种子法》条例中,仍将遵守Aphis外国隔离通知。
近年来利用CRISPR-Cas9系统构建的二倍体作物突变体文库为功能基因组学和作物育种提供了丰富的资源,然而由于基因组的复杂性,在多倍体植物中实现大规模的定点诱变是一项巨大的挑战。本文证明了利用混合CRISPR文库在异源四倍体油菜中实现基因组规模定点编辑的可行性。共设计了18,414个sgRNA来靶向10,480个目的基因,得到了1104株含有1088个sgRNA的再生转基因植株。编辑询问结果显示,178个基因中93个被鉴定为突变,编辑效率为52.2%。此外,我们发现 Cas9 介导的 DNA 切割倾向于在由同一个 sgRNA 引导的所有靶位点发生,这是多倍体植物中的新发现。最后,我们展示了利用后基因分型植物对各种性状进行反向遗传筛选的强大能力。从正向遗传研究中发现了几个可能主导脂肪酸谱和种子油含量且尚未报道的基因。我们的研究为功能基因组学、优良作物育种提供了宝贵的资源,并为其他多倍体植物的高通量定向诱变提供了良好的参考。
摘要 芸苔属植物是人类营养物质和食用植物油的全球来源。然而,所有具有商业价值的芸苔属作物都经历了全基因组三倍化事件,阻碍了功能基因组学和育种计划的发展。幸运的是,成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR)/CRISPR 相关 (Cas) 技术通过实现多重和精确的基因组工程,已成为有价值的基因组编辑工具,为生物技术开辟了新的途径。在这里,我们回顾了 CRISPR/Cas 技术使用的最新进展,重点介绍了精确基因组编辑的最新突破。我们还总结了 CRISPR/Cas 技术在芸苔属作物性状改良中的应用。最后,我们讨论了这些技术在芸苔属作物中全面应用的挑战和未来方向。CRISPR/Cas 技术的持续进步与其他成果相结合,将在芸苔属作物的遗传改良和分子育种中发挥重要作用。
农杆菌介导的菜籽(甘蓝纳普斯)通过下胚轴段转化是过去30年来常用的一种方法。虽然基于下胚基的方法是良好的,但它不容易适应精英种质,并且延长过程对于生产转化设置并不理想。我们开发了一种基于上皮基和较高的茎(损伤)段的农杆菌介导的转化方法,该方法有效,快速且可用于高通量转化和基因组编辑。该方法已在多种低芥酸菜籽基因型中成功实现。该方法似乎是与基因型无关的,具有不同的转化效率。节日段转换用于产生转基因事件以及CRISPR-CAS9介导的移码基因敲除。
合成的八倍体油菜籽 Y3380 在用作花粉供体为植物授粉时可诱导母本双单倍体。但双单倍体形成的潜在机制仍不清楚。我们推测双单倍体诱导发生在诱导系的染色体传递到母本卵细胞,并通过受精形成合子时。在合子有丝分裂过程中,父本染色体被特异性地消除。在消除过程中,部分父本基因可能通过同源交换渗入母本基因组。然后,合子单倍体基因组加倍(早期单倍体加倍,EH 现象),加倍的合子继续发育成完整的胚胎,最终形成双单倍体后代。为了验证假设,本研究以八倍体Y3380品系为标记,将4122-cp4-EPSPS外源基因回交,得到六倍体Y3380-cp4-EPSPS作为父本材料,对3个不同的母本材料进行授粉。在授粉后48 h观察诱导品系与母本杂交的受精过程,受精率分别达到97.92%和98.72%。授粉12 d后,用原位PCR检测胚中存在cp4-EPSPS,授粉后13 — 23 d,F 1 胚含有cp4-EPSPS基因的概率高达97.27%,而后逐渐下降,在23 — 33 d时为0%。同时免疫荧光观察了3~29天胚胎中cp4-EPSPS的表达情况。随着胚胎的发育,cp4-EPSPS标记基因不断丢失,伴随胚胎死亡,30天后在存活的胚胎中检测不到cp4-EPSPS的存在。同时对诱导后代的SNP检测证实了双单倍体的存在,进一步表明诱导过程是由于父本染色体特异性的丧失引起的。四倍体诱导后代表现出诱导系基因位点的筛选,有杂合性,也有纯合性。结果表明,在诱导过程中,诱导系染色体被消除。
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。
黄酮是绿色卷心菜的主要类黄酮类(Brassica Rapa subsp。pekinensis)。B. rapa基因组拥有七个黄酮醇合酶基因(BRFLS),但在功能上没有表征它们。在这里,转录组分析显示四个BRFL在中国卷心菜中主要表达。中,只有BRFLS1显示出主要的FLS活性和其他黄酮3β-羟化酶(F3H)活性,而BRFLS2和BRFLS3.1仅表现出边际F3H活性。我们使用CRISPR/CAS9介导的基因组编辑生成了BRFLS1-KNOCKOUT(BRFLS1- KO)中国卷心菜,并在T 1代中获得了没有脱靶突变的无靶向突变的无抗纯合植物,这些植物进一步前进到T 2生成t显示正常表型的T 2。UPLC-ESI-QTOF-MS分析表明,T 2植物中黄酮醇糖苷急剧降低,而二氢黄酮醇糖苷同时累积到与降低黄酮醇水平相对应的水平。定量PCR分析表明,BRFLS1-KO植物中苯基丙型和类黄酮生物合成途径的早期步骤上调。在符合BRFLS1-KO植物中,总酚类酚含量略有增强,这表明在Cabyylypopanios和Flavavonys中具有负面作用。表型调查显示,BRFLS1-KO中国卷心菜表现出正常的头部形成和生殖表型,但观察到其头部的细微形态变化。此外,与对照组相比,它们的幼苗对渗透压敏感,这表明黄酮醇在b.rapa幼苗中对渗透胁迫耐受性起积极作用。在这项研究中,我们表明CRISPR/CAS9介导的BRFLS1 -KO成功地产生了具有独特代谢性状的中国白菜的宝贵育种资源,并且CRISPR/CAS9可以有效地应用于功能性的中国白菜繁殖中。
摘要。nthocyanin高蓄能是一种重要的农业特征,与对非生物胁迫,害虫,植物致病性真菌和细菌性疾病的抗性有关。B. Napus随着基因组编辑而产生的花色素色素化增加。MYB家族的许多转录因子都参与压力反应和花青素生物合成。基因ATMYB60,ATCPC和ATMYBL2是拟南芥中花青素生物合成的负调节剂,因此这些基因的敲除可以导致花呢素色素沉着增加。GRNA垫片合成以靶向这些基因的直系同源物,这些基因在甘蓝甘蓝中鉴定出来。通过农业浸润将遗传构建体引入植物组织。靶向myb转录因子的DNA结合结构域的GRNA的瞬态表达以及CAS9核酸酶成功促进了花青素的高蓄积。这些遗传构建体可用于基因组编辑和生产新的有色和胁迫的油料种子强奸品种。
摘要:光系统Ⅱ是叶绿体的重要组成部分,其修复过程对缓解光抑制至关重要,对提高植物的抗逆性和光合效率具有重要意义。致死基因被广泛应用于基因编辑的效率检测和方法改进。本研究在油菜中发现了一个自然发生的致死突变体7-521Y,该突变体子叶黄化,受双隐性基因cyd1和cyd2控制。通过全基因组重测序和图位克隆相结合的方法,利用15 167个黄化个体将CYD1精细定位到29 kb的基因组区域上。通过对转基因进行共遗传分析和功能验证,确定BnaC06.FtsH1为目的基因;它编码一个丝状温度敏感蛋白H 1 (FtsH1)水解酶,能够降解拟南芥中受损的PSII D1。BnaC06.FtsH1在甘蓝型油菜的子叶、叶片和花中表达量较高,且定位于叶绿体中。此外,在7-521Y中,FtsH上游调控基因EngA的表达上调,D1的表达下调。FtsH1和FtsH5的双突变体在甘蓝型油菜中是致死的。通过系统发育分析发现,在芸苔属植物中FtsH5的丢失,剩下的FtsH1是PSII修复周期所必需的。CYD2可能是甘蓝型油菜A07染色体上FtsH1的同源基因。我们的研究为致死突变体提供了新的见解,其发现可能有助于提高油菜 PSII 修复周期的效率和生物量积累。
甘蓝是一种全球性蔬菜作物,其形态类型十分多样,其特征是收获后器官会增大。这使得甘蓝成为研究快速进化和驯化的理想模型。我们从 27 个高质量基因组中构建了一个甘蓝泛基因组,这些基因组代表了所有形态类型及其野生近缘种。我们确定了这些基因组中的结构变异 (SV),并使用基于图形的基因组工具在 704 个甘蓝种质中对其进行了表征。我们表明,SV 对许多基因的表达具有双向影响,要么通过 DNA 甲基化进行抑制,要么可能通过含有转录因子结合元件进行促进。以下示例说明了 SV 在调节基因表达中的作用:在花椰菜/西兰花中促进 BoPNY 并抑制 BoCKX3,在卷心菜中抑制 BoKAN1 和 BoACS4,在观赏羽衣甘蓝中促进 BoMYBtf。这些结果为SV作为基因表达剂量调节剂的作用,推动甘蓝的驯化和多样化提供了有力的证据。