
中国水稻科学 ›› 2026, Vol. 40 ›› Issue (2): 235-243.DOI: 10.16819/j.1001-7216.2026.250108
收稿日期:2025-01-10
修回日期:2025-04-01
出版日期:2026-03-10
发布日期:2026-03-16
通讯作者:
* email: sjhuang219@126.com基金资助:
DUAN Min, XIE Liujie, YUE Yani, HUANG Shanjun*(
)
Received:2025-01-10
Revised:2025-04-01
Online:2026-03-10
Published:2026-03-16
Contact:
* email: sjhuang219@126.com摘要:
【目的】香味是水稻重要的食味品质性状。本研究选择优质粳稻品系台20-29为研究对象,利用CRISPR/Cas9技术对其香味基因Badh2进行编辑,以期获得具有香味的优质粳稻品系。【方法】选择香味基因Badh2第3、第4外显子上的2段序列作靶位点,构建双元表达载体pHUE411-Badh2-gRNA并转入台20-29获得转基因植株。【结果】20株T0植株经过加代、潮霉素标记检测、测序比对,共计获得22个T1代无载体纯合突变株,包括6种突变类型,每种突变体在第3、第4外显子上存在不同程度的碱基变化。6个香味突变体bh62、bh64、bh65、bh67、bh68、bh74在穗长、粒长、粒宽、千粒重等方面与野生型台20-29基本一致,结实率有所下降,每穗粒数稍有提升,稻米品质没有明显变化。利用气相色谱-质谱技术检测突变体bh62、bh64、bh65的糙米中香味物质2-AP含量,结果表明糙米中2-AP含量较台20-29极显著提高,分别达到24.27、33.89、38.96 mg/kg。【结论】对水稻香味基因Badh2进行编辑可以高效获得具有香味的水稻优质品系。
段敏, 谢留杰, 岳雅妮, 黄善军. 基于CRISPR/Cas9技术创制优质香味粳稻品系[J]. 中国水稻科学, 2026, 40(2): 235-243.
DUAN Min, XIE Liujie, YUE Yani, HUANG Shanjun. Development of High-quality Aromatic japonica Rice Lines by Using CRISPR/Cas9 Technology[J]. Chinese Journal OF Rice Science, 2026, 40(2): 235-243.
图1 Badh2基因结构及gRNA靶位点位置 红色碱基表示PAM序列;黑色方框表示外显子。
Fig. 1. Schematic diagram of Badh2 and target sites Red letters represent protospacer adjacent motif (PAM) sequence; Black boxes represent exons.
| 引物名称 Name of prime | 寡核苷酸序列(5’-3’) Oligonucleotide sequence (5’-3’) |
|---|---|
| HYG-F | GCGTCTGCTGCTCCATACAA |
| HYG-R | TGACATTGGGGAGTTTAGCG |
| Bad-IF | TAGCCTTCCAGTCTAAATGACA |
| Bad-IR | CAACTACACCGATAGGCTCTT |
表1 本研究中涉及的PCR扩增引物
Table 1. Primers used in this study
| 引物名称 Name of prime | 寡核苷酸序列(5’-3’) Oligonucleotide sequence (5’-3’) |
|---|---|
| HYG-F | GCGTCTGCTGCTCCATACAA |
| HYG-R | TGACATTGGGGAGTTTAGCG |
| Bad-IF | TAGCCTTCCAGTCTAAATGACA |
| Bad-IR | CAACTACACCGATAGGCTCTT |
图3 6种香味突变体与野生型靶位点序列比对 红色横线标出PAM序列,箭头表示突变碱基位置。
Fig. 3. Comparison of target sequences between six aromatic mutants and wild type Red lines display protospacer adjacent motif (PAM) sequence. Arrows show the location of mutant bases.
图4 6种香味突变体的农艺性状 数据用平均数±标准差表示,株高、每株穗数、千粒重的样本量n=5,其余参数统计时n=15。**,*分别表示突变体与野生型相比差异达显著(P <0.01)和极显著水平(P <0.05)。
Fig. 4. Agronomic traits of six aromatic mutants and wild type Values are shown as mean±SD. Sample sizes n=5 for plant height, panicle number per plant and 1000-grain weight, n=15 for the rest factors. **and * indicate significant difference between mutants and the wild type at 0.01 and 0.05, respectively.
图5 突变体bh62与野生型台20-29成熟期时的表型对比 A,单株对比,比例尺=20 cm;B,穗型对比,比例尺=5 cm。
Fig. 5. Phenotypic comparison during mature stage between the mutant bh62 and its wild type Tai 20-29 A, Plant comparison, bar=20 cm; B, Panicle comparison, bar=5 cm.
图6 香味突变体与野生型的稻米表型(A)及糙米中2-AP含量(B) 比例尺为1 cm。B图中数据测定重复3次,**表示与野生型相比,P<0.01。
Fig. 6. Rice phenotype (A) and 2-AP content of brown rice (B) in mutants and the wild type Bar=1 cm. Values are shown as mean±SD, n=3. **represents P <0.01 compared with wild type.
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