基于基因编辑技术创制高亚油酸水稻材料

陈晓军，吴凯伸，惠建，白海波，马斯霜，李靖宇

基于基因编辑技术创制高亚油酸水稻材料

陈晓军1，吴凯伸2，惠建1，白海波1，马斯霜1，李靖宇2

1宁夏农林科学院农业生物技术研究中心/宁夏农业生物技术重点实验室，银川 750002；2北方民族大学生物科学与工程学院，银川 750021

【】亚油酸是一种人体必需的脂肪酸，能加快体内脂肪代谢与分解、减少胆固醇在血管壁上形成积存、有效预防动脉硬化的发生、提高人体免疫力、促进骨骼发育、提高记忆力、预防脑部功能退化等功能。利用基因编辑技术对控制脂肪酸合成途径的关键酶ω-3脂肪酸去饱和酶基因进行精准编辑，关闭下游产物的合成途径，以便提高水稻上游亚油酸的含量，为创制富集亚油酸水稻材料提供依据。水稻脂肪酸合成途径中的关键酶ω-3脂肪酸去饱和酶基因（）存在2个拷贝，分别分布在第11和第12染色体，且两者cDNA同源性达97.32%。根据基因编辑原理（编辑的特异性取决于引导RNA（gRNA）的特性），在2个同源基因序列高度一致的外显子区域，分别设计合成2个gRNA，并分别构建植物基因编辑载体，利用农杆菌介导法转化本地受体材料（富源4号）。通过对基因编辑植株进行靶位点测序鉴定，分析2个位点的编辑效率和基因型。同时，对双突变体进行粒宽、粒长等主要籽粒农艺性状分析。采用气质联用检测法测量双突变体籽粒的37种脂肪酸含量。获得2个位点的纯合编辑材料，同时也获得了其他不同基因型组合的编辑材料；与对照材料相比，双突变体的粒宽、粒长等主要籽粒农艺性状均没有发生显著变化，但稻谷中亚油酸的相对含量提高了3.36个百分点。……