植物营养与肥料学报2017,23(5):1359-1369 Journal of Plant Nutrition and Fertilizet
doi: 10.11674/zwyf.17177 http://www.plantnutrifert.org
CRISPR/Cas9系统构建的水稻OsPht基因突变体材料
可用于养分转运评价
韩娇，王莉，何蕊，李伟，王冰，黄升财，孙永伟，程宪国3
（1山西师范大学生命科学学院，山西临汾041000；2沈阳农业大学，辽宁沈阳110866：
3中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京100081；4中国农业科学院作物科学研究所，北京100081）摘要：【目的】CRISPR/Cas9是细菌和古细菌为免受外来DNA片段侵袭形成的一种适应性免疫系统。中必需的营养元素，植物对磷的吸收主要由跨膜磷转运蛋白完成。本研究利用CRISPR/Cas9技术对Oryza JaponicaKitaake水稻中冰叶日中花磷转运蛋白McPhr基固的同源体OsPhr磷转运蛋白基固进行编辑，构建了 McPht转运蛋白基因导入水稻OsPht缺失的突变体，初步验证了该突变体材料的功能。【方法】通过 CRISPR/Cas9基因编辑手段，将水稽中与McPht蛋白同源性最高的磷转运蛋白基因进行编辑。首先将待编辑的
幼胚，将获得的转化后再生TO代株系移裁到田间获得T1代种子，并将T1代株系进行盆裁培养，提取株系叶片基因组DNA用于PCR检测，所有株系PCR产物纯化后进行测序，依据序列变化判定目标基因的编辑位
点,并对突变体进行生理指标测定。
一类为目标编辑片段20个碱基
【结果】1）基因编辑后的类型可分为两类，
中后6个碱基缺失，另一
一类为目标编辑片段2
2)编辑位点缺失6个碱基的株
个碱基缺失或笑变。
系占总突变株系的28.6%，编辑位点缺失8个碱基的株系占总突变株系的42.9%，GT碱基突变株系占总突变株系的28.6%。3）水稍笑变体的株高、鲜重、
、根系活力均小于野生型；根系扫捕结果显示水稍突变体的根长、投
影面积、表面积和侧根数均大于野生型落性糖含量小于野生型，但差异不显著 OsPht基
供有效的科学依据，同时为冰叶日中花分转运蛋白基固方面是一条有效的途径。
fe
落性糖含量显著高于野生型，Cas-7的叶绿素和可
编辑系统成功将水霜中McPH的同源体
固的功能研究提
功能缺失的水稍株系、验证其生
关键词：CRISPR/Cas9；基因编辑；OsPhr基因；pCXUN；水稍突变体
Rice mutant establishment of the mutated phosphate transporter OsPhtgene by theCRISPR/Cas9geneeditingsystemforevaluatingnutrienttranslocation
HAN Jiao', WANG Li', HE Rui', LI Wei', WANG Bing', HUANG Sheng-cai', SUN Yong-weit, CHENG Xian-guo( I College of Life Science, Shanxi Normal University, Linfen, Shanxi 041000, China; 2 Shenyang Agricultural University, Shenyang Liaoning I 0866, China,; 3 Institute of Agricultural Resources and Regional Planning, Chinese Academy of Agricultural Sciences
Beijing I00081, Chind; 4 Institute of Crop Sciences, Chinese Acadenmy of Agricaultural Sciences, Beijing 100081, China )
Abstract: [ Objectives ] The CRISPR/Cas9 system, a generated adaptive immune system in bacteria and archaea bacteria by defending against the invasion from exogenous DNA fragments, is widely used nowadays as a gene editing tool in many animal and plant gene modification. Phosphorus is an essential nutrient element for plant growth, its absorption is mainly fulfilled through the transmembrane phosphate transporters in plants. In this
收稿日期：2017-05-08
接受日期：2017-0608
基金项目：国家转基因生物重大专项“磷养分高效利用小麦新品种培育”（2016ZX08002-005）资助。
作者简介：韩娇（1991一），女，山西大同人，硕士研究生，主要从事植物营养生理生化与分子生物学研究。
E-mail; hanjiao19910905@126.com。*通信f作者 Tel; 010-82105031, E-mail; chengxianguo@caas.cn
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