农业生物技术学报2021，Vol.29Issue(1) ：12-22.DOI:10.3969/j.issn.1674-7968.2021.01.002

贵州地方稻种'平塘黑糯'低温应答类糖基转移酶基因(OsCUGT1)的克隆及突变体创建

Cloning and Mutant Construction of Cold-upregulated Glycosyltransferase-like Gene (OsCUGT1) from Guizhou Landrace Rice 'Pingtang Heinuo' (Oryza sativa ssp. japonica)

蔡明亮 陈蓉 黄小贞 赵德刚
农业生物技术学报2021，Vol.29Issue(1) ：12-22.DOI:10.3969/j.issn.1674-7968.2021.01.002
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贵州地方稻种'平塘黑糯'低温应答类糖基转移酶基因(OsCUGT1)的克隆及突变体创建

Cloning and Mutant Construction of Cold-upregulated Glycosyltransferase-like Gene (OsCUGT1) from Guizhou Landrace Rice 'Pingtang Heinuo' (Oryza sativa ssp. japonica)

蔡明亮 1陈蓉 1黄小贞 2赵德刚3
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作者信息

  • 1. 贵州大学生命科学学院,山地植物资源保护与种质创新省部共建教育部重点实验室,贵阳550025
  • 2. 贵州大学生命科学学院,山地植物资源保护与种质创新省部共建教育部重点实验室,贵阳550025;贵州大学茶学院贵阳,550025
  • 3. 贵州大学生命科学学院,山地植物资源保护与种质创新省部共建教育部重点实验室,贵阳550025;贵州省农业科学研究院,国家农业农村部DUS中心贵阳分中心,贵阳550006
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摘要

糖基转移酶(glycosyltransferase,GTs)在植物的生长发育和逆境胁迫中有重要作用.为了进一步挖掘和研究水稻(Oryza sativa)中新的糖基转移酶的生物学功能,本研究从前期构建的贵州地方稻种'平塘黑糯'(O.sativa ssp.japonica)低温响应转录组文库中,筛选并克隆了1个低温应答类糖基转移酶基因(cold-upregulated glycosyltransferase-like gene 1,OsCUGT1).荧光定量PCR分析发现,OsCUGT1基因受到低温诱导表达.亚细胞定位结果显示其定位于叶绿体.序列比对结果表明,'平塘黑糯'中OsCUGT1基因与'日本晴'(O.sativa ssp.Nipponbare)相比,存在着多个碱基的差异.其中第511 bp的碱基发生了改变,由C变为A,碱基的改变造成了第170位氨基酸由赖氨酸(lysine,Q)变成了谷氨酰胺(glutamine,K).对该基因序列进行多样性分析,发现该基因序列具有丰富的单核苷酸多态性,并在基因的外显子区域找到12个SNP位点.系统遗传进化树分析显示,OsCUGT1氨基酸序列在单子叶植物中较为保守.进一步利用CRISPR/Cas9基因组编辑系统,构建了OsCUGT1基因敲除载体.通过农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的愈伤转化、潮霉素筛选及测序分析,成功获得了OsCUGT1基因的定点编辑突变体.该研究结果为进一步明确OsCUGT1在水稻生长发育以及抗逆过程中的作用提供了研究材料和理论依据.

关键词

水稻/糖基转移酶/亚细胞定位/CRISPR/Cas9/潮霉素

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基金项目

出版年

2021
农业生物技术学报
中国农业大学 中国农业生物技术学会

农业生物技术学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.801
ISSN：1674-7968
被引量1
参考文献量8
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