利用CRISPR/Cas9技术创制高番茄红素番茄新材料

作     者：杨亮 刘欢 马燕勤 李菊 王海娥 周玉洁 龙海成 苗明军 李志 常伟 YANG Liang;LIU Huan;MA Yanqin;LI Ju;WANG Hai’e;ZHOU Yujie;LONG Haicheng;MIAO Mingjun;LI Zhi;CHANG Wei

作者机构：四川省农业科学院园艺研究所成都610066 四川省蔬菜工程技术研究中心四川彭州611934 蔬菜种质与品种创新四川省重点实验室成都610066 农业农村部西南地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室成都610066 四川省食用菌研究所成都610066 

出 版 物：《园艺学报》 (Acta Horticulturae Sinica)

年 卷 期：2024年第51卷第2期

页      面：253-265页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0902[农学-园艺学] 090202[农学-蔬菜学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2022YFD1100205) 四川省科技计划项目(2021YFYZ0022,2023NSFSC0162) 现代农业产业技术体系建设专项四川省蔬菜创新团队项目[川农函(2019)472号] 四川省农业科学院“1+9”揭榜挂帅科技攻关项目(1+9KJGG001) 

主　　题：番茄 基因编辑 番茄红素 类胡萝卜素 SlSGR1 

摘      要：以大果型栽培番茄资源“T048为材料,利用CRISPR/Cas9技术对滞绿基因SlSGR1进行定向编辑。对19株转基因阳性株系进行靶位点序列分析发现,共有10株发生了编辑事件,编辑效率为52.6%。通过测序分析发现,编辑类型涉及碱基的缺失、插入及替换,多数发生在PAM序列上游3~4 bp碱基处,同时也发现了两个编辑位点间共565 bp的序列倒位。表型分析发现,T1代纯合编辑株系叶片衰老减缓,果实表现为铁锈色,且番茄红素、叶绿素及β–胡萝卜素含量显著提高。对类胡萝卜素合成关键基因进行分析发现,纯合编辑株系果实中的SGR1表达量显著降低,而PSY1表达量显著提高。结果表明,通过CRISPR/Cas9技术对滞绿基因SlSGR1进行定向编辑可有效提升番茄果实中番茄红素、β–胡萝卜素等类胡萝卜素含量,进而为番茄营养品质育种提供新种质。