利用CRISPR/Cas9技术对鹰嘴豆LOX基因进行定向编辑以改善种子老化性状

作     者：谢照松 孔辉 侯梦娟 祝建波 

作者机构：石河子大学生命科学学院 

出 版 物：《西北植物学报》 (Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 09[农学] 071007[理学-遗传学] 0901[农学-作物学] 090102[农学-作物遗传育种] 

基　　金：新疆生产建设兵团重点项目(2020AB009) 

主　　题：鹰嘴豆 脂氧酶 基因编辑 种子老化 

摘      要：【目的】研究旨在筛选与鹰嘴豆种子老化相关的脂氧合酶(LOX)家族基因,并通过CRISPR/Cas9技术创制基因突变体,以改善老化鹰嘴豆种子的成苗品质。【方法】选用‘Desi’鹰嘴豆种子为试验材料,运用实时荧光定量PCR筛选种子老化后表达量上调的LOX家族基因。利用CRISPR-GE在线软件设计靶点,并构建CRISPR/Cas9基因编辑载体pYLCRISPR/Cas9Pubi-LOX。采用农杆菌介导法转化鹰嘴豆受体,通过PCR及测序技术确认基因编辑植株。比较基因编辑植株与野生型植株经老化处理后的生长情况。【结果】成功筛选出CaLOX5、CaLOX6、CaLOX8、CaLOX10 4个基因,并对其进行CRISPR/Cas9定向编辑。在14株基因编辑再生植株中,2株在CaLOX8和CaLOX10的靶点区域发生编辑,主要编辑类型为缺失和替换。大田种植老化处理的T1代种子与野生型种子结果显示出基因编辑植株具有更好的生长势。【结论】通过定向编辑CaLOX10基因成功改善了鹰嘴豆种子老化后的成苗品质。这一结果为利用基因编辑技术提高农作物种子贮藏性和苗期表现提供了有效策略。