El aumento significativo en el rendimiento y la calidad del grano son a menudo antagónicos, pero una demanda constante para los mejoradores y los consumidores. Algunos genes relacionados con la familia del citocromo P450 son conocidos por el crecimiento de órganos de arroz, pero su papel en el control del rendimiento de grano aún se desconoce. Aquí, generamos nuevos mutantes de arroz con alto rendimiento y aroma mejorado al editar simultáneamente tres homoeólogos del citocromo P450 (Os03g0603100 , Os03g0568400 y GL3,2) y OsBADH2con el sistema CRISPR/Cas9, y la secuenciación de ARN y el análisis proteómico se realizaron para revelar los cambios posteriores. Se logró una alta eficiencia de mutación en ambos sitios objetivo de cada gen y las mutaciones fueron predominantemente solo deleciones, mientras que las inserciones fueron raras y no se detectaron mutaciones en los cinco sitios fuera de destino más probables contra cada sgRNA.
Los mutantes exhibieron un mayor tamaño de grano, contenido de 2-acetil-1-pirrolina (2AP) y números de células de grano, mientras que no hubo cambios en otros rasgos agronómicos. Las líneas mutantes libres de ADN transgénico aparecieron con una frecuencia del 44,44 % y las mutaciones homocigóticas se transmitieron de manera estable, y las mutaciones bialélicas y heterocigotas siguieron a la herencia mendeliana, mientras que la herencia de las mutaciones quiméricas era impredecible. La secuenciación profunda de ARN y los resultados proteómicos revelaron la regulación de genes y proteínas relacionados con la familia del citocromo P450, el tamaño y desarrollo del grano y el ciclo celular. El análisis de KEGG y de la red de genes y proteínas concentradores mostró que el gen y las proteínas relacionadas con las vías ribosómicas y de fotosíntesis se enriquecieron principalmente, respectivamente. Nuestros hallazgos proporcionan una base amplia y detallada para comprender el papel de CRISPR / Cas9 en el rendimiento del arroz y la mejora de la calidad.
Documento en inglés.
Tamaño: 4,39
Publicado: 04 de agosto de 2020
Fuente: Molecular Botany
Descargar documento