张 旺 冼俊霖 孙 超 王春明 石 丽 于为常

CRISPR/Cas9编辑花生FAD2基因研究

张 旺 冼俊霖 孙 超 王春明 石 丽 于为常*

深圳大学生命与海洋学院/ 广东省植物表观遗传学重点实验室, 广东深圳 518071

油酸脱氢酶(D12FAD或FAD2)是催化油酸(OA)的C12位上脱氢生成双不饱和亚油酸(LA)的关键酶, 它控制油酸、亚油酸的含量及其比值(O/L)。研究表明,是油酸生成亚油酸的关键基因, 决定花生种子中油酸和亚油酸的相对含量。本研究根据基因序列, 设计了相应sgRNA序列, 并构建了旨在敲除FAD2A和FAD2B两个花生油酸脱氢酶的CRISPR/Cas9基因编辑载体。经花生基因转化后, 通过对转基因花生突变位点基因组序列分析找出基因突变体。对靶基因分析发现, 16株转基因花生含有29个基因突变, 其中16个突变引起蛋白质序列变化; 11株转基因花生含有30个基因突变, 其中17个突变引起蛋白质序列变化。FAD2A和FAD2B蛋白质序列的变化可影响花生油酸脱氢酶的活性, 改变油酸催化脱氢, 使亚油酸合成受阻, 油酸含量增加。本研究为研究花生脂肪酸合成及高油酸花生育种提供了宝贵的基因突变体材料。

花生; 油酸; 亚油酸; FAD2; 基因组编辑

花生(L.)又名落花生、长生果, 主要生长在半干旱和热带国家, 是我国产量丰富、食用广泛的一种坚果[1]。同时, 它是世界上重要的食用植物油和蛋白质来源, 在全球油脂生产中具有举足轻重的地位。目前, 我国花生产量约占油料总产量的一半, 是我国产值最大的油料作物[2-3]。营养学家将花生评为“A+”级别的农作物, 原因是花……