「文献解读」利用大豆过表达和基因编辑技术研究GmBICs基因的功能

赛思基因（www.scientsgene.com），专注遗传转化技术的应用于开发，致力于打破基因型限制，助力基因编辑育种。

文章信息

题目：GmBICs Modulate Low Blue Light-Induced Stem Elongation in Soybean

作者：Ruolan Mu, Xiangguang Lyu, Bin Liu

单位：Institute of Crop Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences

刊名：Frontiers in Plant Science

日期：03 February 2022

隐花色素蓝光抑制剂 (BIC) 通过抑制拟南芥中隐花色素的活性来促进下胚轴伸长。但是BIC在其他植物物种中的作用仍不清楚。作者通过基因过表达和针对大豆中GmBIC基因的CRISPR/Cas9突变来研究它们的功能。作者发现GmBICs过表达(GmBICs-OX )强烈促进茎的伸长，而GmBIC中的单、双和四重突变基因导致矮化表型增加。此外，GmBIC2a的过表达消除了低蓝光(LBL)诱导的茎伸长，表明 GmBIC参与调节隐花色素介导的 LBL 诱导的避荫综合征 (SAS)。Gmbic1a1b2a2b四重突变体在 LBL 条件下表现出减少的茎伸长，这让人想起GmCRY1b -OX系。

技术路线

主要结果

3.1 GmBICs的亚细胞定位

激光共聚焦结果显示，对照pA7-YFP载体表达的 YFP 荧光分散在整个细胞中，而GmBIC1a-YFP、GmBIC1b-YFP、GmBIC2a-YFP和 GmBIC2b-YFP融合蛋白主要定位于大豆的细胞核中。表明 GmBIC1a、GmBIC1b、GmBIC2a 和 GmBIC2b 是核定位蛋白。相比之下，GmBIC1c-YFP位于胞质溶胶和细胞核中，这意味着GmBIC1c 可能进化出不同于大豆中其他 GmBIC 的功能。图 2）。此处未确定 GmBIC1d 的亚细胞定位，因为在作者的实验条件下，无法检测到GmBIC1d-YFP构建体的荧光信号。

图 2.大豆叶肉原生质体中重组 GmBIC 蛋白的亚细胞定位。GmBICs-YFP 蛋白在短日照条件下生长的 12 日龄 Williams 82 叶片制备的叶肉原生质体中亚细胞定位的荧光图像。GmMYB29-RFP融合蛋白用作核标记。pA7-YFP空载体用作对照。

3.2 GmBICs的过表达促进大豆节间伸长

为了研究GmBICs的功能，构建了35S:GmBICs-YFP或35S:YFP-GmBICs载体用于大豆品种TL1的稳定遗传转化。作者分别获得了GmBIC1a、GmBIC1b、GmBIC1c、GmBIC2a和GmBIC2b的至少两条过表达系。这些通过免疫印迹测定证实的过表达系在田间和温室中生长，用于表型分析（图 3A、B）。结果表明，所有转基因品系的株高均显着增加（图3A、C）。作者测量了下胚轴、上胚轴和第一至第三节间的长度。结果表明，与野生型 (WT) 相比，这些过表达系中的每个节间都显着延长 (图 3D )。在一些转基因植物中，包括GmBIC1b-YFP-58、GmBIC2a-YFP-6和GmBIC2b-YFP-33系（图 3E ），节点数并未因 GmBIC 的过表达而增加，相反甚至减少，表明 GmBIC 作为植物起作用高度增强剂通过促进节间伸长而不是增加大豆的节数。

3.3 GmBIC共同调节大豆的株高

使用 CRISPR/Cas9技术研究了GmBIC对植物高度的影响。通过毛根转化系统测试每个候选gRNA的编辑效率，并选择具有高编辑效率的构建体进行稳定转化。产生了一系列纯合单突变体和双突变体，并通过Gmbic1a1b-2之间的遗传杂交进一步获得了Gmbic1a1b2a2b四突变体。调查了成熟期的株高性状。结果表明，上述一组突变体显示出植物高度性状的逐渐降低，其顺序如图4A所示。

图4 田间 Gmbic突变体的株高表型。

总结

在本研究中，作者获得了大豆中的 GmBICs 过表达系和 CRISPR/Cas9 敲除突变体。此外，作者还验证了GmBIC基因在调节株高方面的功能，并为培育耐荫大豆品种提供了种质资源。

原文链接

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2022.803122/full

「文献解读」利用大豆过表达和基因编辑技术研究GmBICs基因的功能相关推荐

「文献解读」利用基因沉默和过表达技术研究棉花的基因功能
赛思基因(www.scientsgene.com),专注遗传转化技术的应用于开发,致力于打破基因型限制,助力基因编辑育种. 题目:The GhMYB36 transcription factor co ...
「文献解读」RNAi在油菜研究中的应用
赛思基因(www.scientsgene.com),专注遗传转化技术的应用于开发,致力于打破基因型限制,助力基因编辑育种. 题目:Specific and multiple-target gene s ...
「文献解读」GhADF6介导的肌动蛋白重组与棉花对黄萎病菌的抗病性
题目:GhADF6-mediated actin reorganization is associated with defence against Verticillium dahliae infe ...
【技术解读】CRISPR基因编辑技术筛选药物靶点
在药物发现中,对新药的筛选.评估.验证等过程极其漫长和成本高昂,通常跨度十几年的时间,花费超过10亿美元,且最终只有一小部分候选药物能够真正进入市场.具有高风险.高投入.超长周期的特点.因此挖掘新技术 ...
「跨域」利用node.js实践前端各种跨域方式（上）
前言常言道,"读万卷书,不如行万里路".技术的学习也是如此,唯有实践才能更清楚的明白原理和加深印象,因此本文会利用node.js对前端的各种跨域方式进行实践,强烈建议一步一步跟着 ...
MPB：利用无菌植物和可培养细菌体系研究根系微生物组功能
为进一步提高<微生物组实验手册>稿件质量,本项目新增大众评审环节.文章在通过同行评审后,采用公众号推送方式分享全文,任何人均可在线提交修改意见.公众号格式显示略有问题,建议电脑端点击文末阅 ...
中科院魏同镇教授解读韩春雨副教授基因编辑技术‘’NgAgo-gDNA‘’
韩春雨最新Nature Biotechnology文章详细解读转自: 科学网-韩春雨最新Nature Biotechnology文章详细解读 - 魏同镇的博文 5月2日,Nature系列顶尖刊物_& ...
Nature ：利用基因编辑技术进行高产玉米研究新进展
2020年2月22日,美国冷泉港实验室 (CSHL) David Jackson研究组在Nature Plants发表了题为Enhancing grain-yield-related traits b ...
利用 CRISPR 基因编辑技术，人类正在做七件“疯狂”的事
来源:36Kr 编译:喜汤很少有哪种现代科学创新能像CRISPR基因编辑技术一样影响深远.有了它,科学家们可以精确地改变任何细胞的DNA.CRISPR技术成为新宠,部分原因是它比早期基因编辑技术更容 ...

「文献解读」利用大豆过表达和基因编辑技术研究GmBICs基因的功能

「文献解读」利用大豆过表达和基因编辑技术研究GmBICs基因的功能相关推荐

最新文章

热门文章