华北农学报

作者：王亚, 王越涛, 申关望, 王付华, 王生轩, 白涛, 尹海庆

单位：1 河南省农业科学院 粮食作物研究所,河南 郑州 450002；2 信阳市农业科学院 水稻研究所,河南 信阳 464000

关键词：水稻,<i>Pigm</i>,<i>bsr-d1</i>,稻瘟病抗性,CRISPR/Cas9,

基金：河南省重点研发与推广专项(科技攻关)(202102110029); 河南省农业科学院基础性科研工作项目(2022JC05); 河南省现代农业产业技术体系建设专项(HARS-22-03-S)

综合利用CRISPR/Cas9基因编辑技术和基因芯片技术,聚合主效R基因Pigm和非R基因bsr-d1,以改良优良食味水稻品种水晶3号的稻瘟病抗性。首先利用CRISPR/Cas9基因编辑系统,以Bsr-d1为靶基因构建重组表达载体并通过农杆菌介导法转化水晶3号,筛选获得无T-DNA元件的bsr-d1纯合突变体,包括T插入、G插入、GA缺失、CGCA缺失和CGCAGA缺失5种突变类型。以无T-DNA成分的bsr-d1纯合突变体为母本、以携带Pigm基因的金玉1号为父本杂交、回交、自交,并利用分子育种芯片同时进行Pigm基因和背景辅助选择,最终获得抗病基因(同时携带bsr-d1和Pigm基因)纯合,且背景回复率均在96%以上的水晶3号改良株系(SJ3-G1、SJ3-G2、SJ3-G3、SJ3-G4、SJ3-G5)。稻瘟病抗性鉴定结果表明,各改良株系对稻瘟病生理小种GUY11的叶瘟抗性与野生型相比均显著提高;接种稻瘟病菌后,改良株系叶片中POD活性显著低于野生型对照,H2O2含量则显著高于野生型对照。通过CRISPR/Cas9基因编辑技术结合基因芯片技术获得了同时携带bsr-d1和Pigm基因的抗稻瘟病水晶3号改良系。

来源：2022年第5期

《华北农学报》期刊编辑部

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