利用CRISPR/Cas9技术创制香稻

唐秀英，龙起樟，王会民，朱雪晶，黄永兰，芦 明，万建林

（江西省超级水稻研究发展中心，江西 南昌 330200）

【研究意义】稻米是我国60%以上人口的主食，随着人们生活水平的不断提高，具有香味的优质稻米日渐受到消费者的欢迎。香稻是一种具有特殊香味的水稻，其在蒸煮、食用时清香飘逸，被誉为“粮中珍品”，如国际上的巴斯马蒂香米和泰国茉莉香米至今仍享有盛誉。香味性状是评价大米品质的重要指标，现已成为育种者选育优质稻米品种的目标之一。【前人研究进展】水稻的香味性状主要由第8染色体上的一对隐性基因控制，该基因含有15个外显子和14个内含子，编码甜菜醛脱氢酶（BADH2）[1]。研究发现，大多数香稻品种中，BADH2基因的第7外显子上有8 bp缺失和3 bp差异，或者第2外显子上有7 bp缺失，导致该基因翻译提前终止，编码的BADH2 结构发生改变，BADH2 的反应底物2-乙酰-1-吡咯啉（2-AP）积累而产生香味[2]。稻米香味性状除了受BADH2基因主导作用外，还易受到生长环境条件（产地气候、种植土壤性质、灌溉水种类等）和存储加工方式的影响，通过传统的咀嚼法或KOH 法等主要依赖人的感官进行鉴定，容易受到育种家的主观因素影响。因此，传统的香味鉴定方法费时费工、鉴定结果准确性差、效率低。分子标记辅助选择是一种有效的水稻育种手段。目前，众多研究人员通过水稻传统育种结合功能分子标记辅助选择成功选育出香稻[3-7]，育种效率较传统选育高，然而大多数研究主要围绕香味基因的第7 外显子和第2 外显子处的碱基变异设计分子标记，多态性仅有8 bp 或7 bp 差异，须通过聚丙烯酰胺凝胶电泳分离鉴定，操作过程繁琐不便于开展大量样本的标记检测。……