Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Протокол описывает выведение устойчивых сортов крахмального риса с использованием технологий редактирования генома точным, эффективным и технически простым способом.
Традиционные подходы к селекции сельскохозяйственных культур, которые опираются преимущественно на трудоемкие и трудоемкие методы, такие как традиционная гибридизация и мутационная селекция, сталкиваются с проблемами эффективного внедрения целевых признаков и создания разнообразных популяций растений. С другой стороны, появление технологий редактирования генома привело к смене парадигмы, позволив точно и быстро манипулировать геномами растений для преднамеренного введения желаемых характеристик. Одним из наиболее распространенных инструментов редактирования является система CRISPR/Cas, которая используется исследователями для изучения важных биологических проблем. Тем не менее, точный и эффективный рабочий процесс редактирования генома не был четко определен в селекции сельскохозяйственных культур. В этом исследовании мы продемонстрировали весь процесс селекции сортов риса, обогащенных высоким уровнем резистентного крахмала (RS), функционального признака, который играет решающую роль в профилактике таких заболеваний, как диабет и ожирение. Рабочий процесс включал в себя несколько ключевых этапов, таких как выбор функционального гена SBEIIb , разработка однонаправляющей РНК (sgRNA), выбор подходящего вектора для редактирования генома, определение метода доставки вектора, проведение культивирования тканей растений, генотипирование мутаций и фенотипический анализ. Кроме того, были четко продемонстрированы временные рамки, необходимые для каждого этапа процесса. Этот протокол не только оптимизирует процесс селекции, но и повышает точность и эффективность внедрения признаков, тем самым ускоряя разработку функциональных сортов риса.
Традиционная селекция опирается на внесение признаков в сельскохозяйственные культуры или получение популяций растений с достаточной изменчивостью, что требует длительного полевого наблюдения 1,2. В связи с ограничениями традиционной селекции была разработана технология редактирования генов, которая позволяет точно модифицировать геном сельскохозяйственных культур для получения желаемых признаков популяций растений3. Наиболее широко используемой системой редактирования генов у растений является CRISPR/Cas (Clustered Regular Interspaced Short Palindromic....
Исследование проводилось в компании Bellagen Biotechnology Co. Ltd в Китае в соответствии с рекомендациями комитета по этике исследований на человеке. Перед началом участия протокол исследования был подробно разъяснен испытуемым, которые дали информированное согласие.
1. Проектирование sgRNA и строительного вектора (сроки 5-7 дней)
Примечание: Двоичный вектор был использован для выражения системы CRISPR/Cas-SF0121. Не менее 3 нуклеотидов (nt) не должны совпадать с потенциальным сайтом для sgRNA, не являющимся мишенью. Адаптер sgRNA должен до....
В настоящем исследовании были продемонстрированы все процедуры селекции функционального риса с помощью редактирования генома для получения устойчивых устойчивых сортов крахмального риса. Мы интегрировали sgРНК, нацеленную на SBEIIb , в CRISPR/Cas-SF01 (дополнительны.......
В процессе создания нокдаун-векторов на основе CRISPR/Cas-SF01 решающее значение имеет тщательный отбор однонаправляющих РНК (sgRNA). Это обуславливает необходимость использования последовательностей, которые демонстрируют высокую эффективность редактирования с минимальн?.......
У авторов нет конфликта интересов, который можно было бы раскрыть.
Эта работа была поддержана финансированием от Biological Breeding-Major Projects (2023ZD04074).
....Name | Company | Catalog Number | Comments |
2 x Taq Plus Master Mix II | Vazyme Biotech Co.,Ltd | P213 | Detecting Single Nucleotide Polymorphism (SNP) of genes |
2,4-Dichlorophenoxyacetic (2,4-D) Acid Solutio | Phyto Technology | D309 | |
AAM medium | Shandong Tuopu Biol-engineering Co., Ltd | M9051C | |
BsaI-HF | New england biolabs | R3535 | Bsa I enzyme digestion of the editing vector |
Carbenicillin antibiotics | Applygen | APC8250-5 | Selection medium, regeneration medium |
Casaminoacid | BBI-Life SciencesCorporation | A603060-0500 | Callus induction medium, co-cultivation medium, selection medium,regeneration medium |
DH5α Chemically Competent Cell | Weidi Biotechnology Co., Ltd. | DL1001 | E. coli competent cells |
D-Sorbitol | BBI-Life SciencesCorporation | A610491-0500 | |
EDTA,disodium salt,dihydrate | Diamond | A100105-0500 | CTAB buffer |
EHA105 Chemically Competent Cell | Weidi Biotechnology Co., Ltd. | AC1010 | Agrobacterium competent cells |
FastPure Plasmid Mini Kit | Vazyme Biotech Co.,Ltd | REC01-100 | Plasmid isolated |
Hygromycin antibiotics | Yeasen | 60224ES | co-cultivation medium, selection medium,regeneration medium and root medium |
Kanamycin antibiotics | Yeasen | 60206ES10 | Selection agrobacterium |
KOH | Macklin | P766798 | CTAB buffer |
L-Glutamine | Phyto Technology | G229 | Callus induction medium, co-cultivation medium, selection medium,regeneration medium |
L-Proline | Phyto Technology | P698 | Callus induction medium, co-cultivation medium, selection medium,regeneration medium |
Mautre dry rice seeds (Xiushui134) | - | - | Japonica varieties for breeding RS rice |
Mill rice mechine | MARUMASU | MHR1500A | To produce white rice |
Murashige Skoog | Phyto Technology | M519 | Root medium, regeneration medium |
Myo-inositol | Phyto Technology | I703 | Regeneration medium |
NaCl | Macklin | S805275 | For YEP media |
NB Basal Medium | Phyto Technology | N492 | Callus induction medium, co-cultivation medium, selection medium,regeneration medium |
Peptone | Solarbio | LA8800 | For YEP media |
Phytogel | Shanghai yuanye Bio-Technology Co., Ltd | S24793 | |
Pot | Midea group Co. | MB-5E86 | For cooking rice |
Refrigerator | Haier | BCD-170 | Storage the medium |
Resistant Starch Assay Kit | Megazyme | K-RSTAR | Measurement and analysis resistant starch |
Rifampicin antibiotics | Sigma | R3501-250MG | Selection agrobacterium |
Sodium hypochlorite solution | Macklin | S817439 | For seed sterilization |
Sucrose | Shanghai yuanye Bio-Technology Co., Ltd | B21647 | Callus induction medium, co-cultivation medium, selection medium,regeneration medium |
T4 DNA Ligase | New england biolabs | M0202 | Joining sgRNA to the CEISPRY/Cas-SF01 vector |
The glucose monitor | Medical Equipment & Supply Co., Ltd | Xuetang 582 | Detection the blood glucose |
Tris-HCL | Macklin | T766494 | CTAB buffer |
Yeast Agar | Solarbio | LA1370 | For YEP media |
YEP media | - | - | Cultivation of Agrobacterium |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены