摘要
水稻是重要的粮食作物之一，粮食产量的高低与国家粮食安全和人民生活水平紧密相连。随着生活水平的提高，人们不再仅仅满足于解决温饱问题，对稻米品质的要求也日益提高，这促使科学家们对我国稻米品质越来越重视。稻米品质主要包括碾磨品质、外观品质、蒸煮与食味品质和营养品质4方面。近年来，随着水稻功能基因组和测序技术的快速发展，水稻稻米品质相关基因的研究取得了较大进展，并开发了一系列的功能标记应用于优质稻米品种培育。随着分子生物学技术的不断发展和完善，分子标记辅助选择(MAS)、基因编辑等技术也越来越多地应用在优质稻米品种的研究和培育中。本研究构建了SSSⅡ-2、BADH2、GS9、Wx基因的CRISPR/Cas9载体，利用农杆菌介导的转化获得转基因植株，并对转基因水稻中目的基因表达量、稻米理化特性和转基因植株农艺性状进行了分析。具体结果如下: 1.成功构建pB-SSSⅡ-2/BADH2、pB-GS9/BADH2/Wx和pCXUN-BE3-Wx三种载体，并将目标片段转入受体亲本，经检测表明我们成功获得目的基因编辑的转基因植株。 2.Real-time PCR分析结果表明，转基因植株胚乳中目的基因的表达与未转化对照相比，各转化子均有极显著的降低。 3.通过对成熟稻米的品质分析表明，SSSⅡ-2转基因水稻的直链淀粉含量和胶稠度与受体亲本相比无明显变化。Wx基因的转基因水稻的直链淀粉含量较受体亲本明显下降，胶稠度与受体亲本相比均明显升高，说明转基因水稻的米质变软。 4.通过淀粉粘滞性谱分析结果表明，SSSⅡ-2和BADH2基因编辑株系较亲本无明显变化。Wx基因的转基因水稻的糊化温度较受体亲本都有所降低，其中崩解值相对亲本都有所增加，消减值与回复值与亲本相比都要降低。这表明米质与亲本相比变软、更易糊化、有弹性，稻米的食味品质得到了改善。 5.通过传统方法鉴定转基因株系香味说明，利用CRISPR/Cas9基因编辑技术编辑BADH2使转基因水稻具有香味。 6.转基因水稻在株高、株形均无明显变化。载体为pB-GS9/BADH2/Wx的转基因株系中，Wx基因发生突变的转基因株系的种子垩白度较高。载体为pB-SSSⅡ-2/BADH2和pCXUN-BE3-Wx的转基因株系种子垩白度都较低，与受体亲本一致。GS9基因转基因各株系的种子和糙米粒长均为极显著增加，转基因株系中粒宽极显著减小，粒厚均为极显著减小，百粒重变小。
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