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大豆生物钟基因GmLNK1/2GmRVE4/8GmTOC1 CRISPR/Cas9组织表达分析及敲除靶点的鉴定
甘卓然,石文茜,黎永力,侯智红,李海洋,程群,董利东,刘宝辉,芦思佳
作物学报    2020, 46 (8): 1291-1300.   DOI: 10.3724/SP.J.1006.2020.94169
摘要   (678 HTML14 PDF(pc) (2939KB)(529)  

生物钟基因能够参与调控植物的整个生命进程, 对提高作物产量具有重要的作用。LNK1 (NIGHT LIGHT- INDUCIBLE AND CLOCK-REGULATED 1)、LNK2、RVE4 (REVEILLE 4)、RVE8 (REVEILLE 8)和TOC1 (TIMING OF CAB EXPRESSION 1)是植物中重要的生物钟基因。本研究利用BLAST同源比对和进化树分析的方法分别鉴定AtLNK1AtLNK2AtRVE4AtRVE8AtTOC1在大豆中的同源基因, 通过qRT-PCR实验证明这些生物钟基因在大豆根、茎、叶等组织中均有表达。成功构建这些基因的CRISPR/Cas9敲除载体, 并利用大豆根毛转化体系成功鉴定出13个基因的CRISPR/CAS9有效靶点。为进一步获得稳定的大豆突变体材料及研究其生物钟基因的功能提供了理论基础。


靶点检测引物
Target primer
引物序列
Primer sequence (5°-3°)
靶点检测引物
Target primer
引物序列
Primer sequence (5°-3°)
SP3 GTCGTGCTCCACATGTTGACCGG LNK2cT4&2R TCCTGAGGTTAGTAGTTCTCCACT
SP1 GAAGTTATTGCATCTATGTCGGG LNK2dT3F CTCTCCGTCGCCGTTATAGCA
LNK1aF TGACGCCAGGGTATCTTAAA LNK2dT3R ACCAAACGAAGCACGAACA
LNK1aR TCTCCATGTGTGTGTTTTGGTA LNK2dT4&2F GGTGGTGGAGGGAGAAGATGAG
LNK1bF CTCAGGGTAGGGAGGACTTG LNK2dT4&2R AGACACTTATTGCCGCTACAACTG
LNK1bR CGGTAAAGTTGAGCCTTGGT RVE4/8aF ACAGCTCTTCAGCTAGGTGTT
LNK1cF TCATATAGTGCCCCATGCCA RVE4/8aR GAGGAGAGGGGGTATGGGTT
LNK1cR AGTTCTATAGCAGCTCATGACA RVE4/8bF AGCGAAGAACTCTGCAATCCA
LNK1dF GCCCGATCATTGCTTCAAGAG RVE4/8bR CTACCACCTTGGGCCGAAAT
LNK1dR AGTTCTATAGCAGCTCGTGGC RVE4/8cF TTCGAAGCCATGCTCAGAAG
LNK2aT3F GAATTCGGCGATGTGTGAGC RVE4/8cR CCAGCAACAAGGTTCGTAGT
LNK2aT3R ACAGCTACACAAAGACACACA RVE4/8dF TTCGTTGGTCATCTTGCTGGT
LNK2aT1F CCGTCCAAGGAGATTGTCACTGA RVE4/8dR CTGGACATGGCCTTCTGTGT
LNK2aT1R TCCTGAGGTAGGTAGTTCTCCACT TOC1aF TCCCTCAACGATGCTG
LNK2bT3F TGATGGAGTGCGTTTCTCTG TOC1aR GCCTCCGTCTCCACAT
LNK2bT3R CCCTGATTTTCCTGGCGTAA TOC1bF TTGAGCAAGTCCAGGGTT
LNK2bT1F CCGTCCAAGGAGATTGTCACTGA TOC1bR ATGGCTGTGATGGTAACTCG
LNK2bT1R TCCTGAGGTAGGTAGTTCTCCACT TOC1cF CTCTAACTAACTATCCAGACCCTA
LNK2cT3F TTCTCCGTCGATCAGTGAAGTG TOC1cR ATGGCTGGTGGGTTGA
LNK2cT3R GCTAAGAGTCACGCCTCCTTG TOC1dF TACGCCCTCCCTCTTT
LNK2cT4&2F CGTGATGCCAAATTAGTTGGGTAT TOC1dR GGGACTTGGGAAATACA
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表3 靶点检测引物
正文中引用本图/表的段落
大豆生物钟基因靶点编辑有效性检测步骤如下: (1)用1.6中收集的大豆根毛提取DNA。(2)利用CRISPR/Cas9载体通用引物SP1和SP3 (表3)检测大豆根毛是否为转基因根毛(目的片段的长度约为2000 bp左右), 检测每个载体20个转基因事件以检测靶点编辑效率。(3)根据每个基因的DNA序列, 分别设计扩增目的基因的靶点检测特异引物。利用每个基因的靶点特异引物(表3)进行PCR扩增目的片段, 将PCR产物送广州天一辉远测序服务公司测序。(4)分析测序结果的峰图, 如果在靶点附近发生套峰, 证明目的基因的靶点是有效的。
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