水稻抗白叶枯病基因Xa47(t)a的敲除及抗性鉴定

卢源达; 张敦宇; 王玲仙; 肖素勤; 杜云龙; 陈玲; 《植物保护学报 》 2023 北大核心 CSCD

摘要：为鉴定水稻Xa47(t)a基因对白叶枯病的抗性，以水稻种质L214为材料，通过构建针对Xa47(t)a基因的Xa47(t)a-Cas9敲除载体来获得敲除突变体，利用生物信息学技术对突变的Xa47(t)a基因进行突变类型分析，同时采用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qPCR)技术分析突变体中Xa47(t)a及病程相关基因的表达情况，并于水稻孕穗期对突变体及其野生型植株接种11株白叶枯病菌Xanthomonas oryzae pv. oryzae菌株进行抗性鉴定。结果表明，在Xa47(t)a基因的第2外显子区域进行基因编辑后成功获得25株T_0代突变体株系；测序分析发现T_0代突变体株系中有13种不同的突变体类型，其中纯合突变体有3种类型，且突变位点均在靶标位点的11位碱基处缺失1～4个A碱基；氨基酸序列分析发现大部分突变体中Xa47a编码的蛋白翻译会提前终止，由原来的803个氨基酸变为144～166个氨基酸；qPCR分析结果表明突变体中Xa47(t)a及大部分病程相关基因的表达水平显著低于野生型株系；抗性鉴定结果显示，生长至孕穗期的T_1代纯合突变体株系对白叶枯病菌Y8、C5、C9、PXO99A、T7147、YJdp-2和YJws-2菌株的抗性显著低于野生型株系。表明Xa47(t)a基因赋予了稻种材料L214良好的抗白叶枯病功能。

关键词： Xa47(t)a基因 基因敲除 水稻 白叶枯病 种质L214 抗性鉴定 突变类型