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随着全球环境的不断恶化以及石油能源的日渐枯竭,生物航空燃料因其碳排放量少、可循环再生等特点受到越来越多的关注。本研究以纯系蓖麻为实验材料,通过构建稳定的纯系蓖麻转基因离体再生体系,采用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除蓖麻RcFAH12基因,培育功能缺失突变体。期待获得低羟基蓖麻油酸新品种,使蓖麻基生物航油在工业制备过程中省略脱氧工艺,进而大幅度降低航油制备成本,符合航空产业需求,提高市场应用价值。本文成功克隆了蓖麻RcFAH12基因序列,应用数据库及生物信息学计算分析结果,预测蓖麻油酰12-羟化酶的理化性质、二级结构及互作网络等重要生物学特性,并对基因数据公布序列及五种纯系蓖麻的RcFAH12基因的测序结果进行比对分析。数据分析显示,RcFAH12基因与FAD2、DGAT等多个脂肪酸合成通路中重要的蛋白互作相关,强烈暗示蓖麻RcFAH12基因序列的敲除将引起蓖麻油脂肪酸组分的改变;序列比对结果表明,RcFAH12基因具有高度保守性,为CRISPR/Cas9基因敲除载体特异性识别、剪切提供保证。在实验室已有研究成果的基础上对10种纯系蓖麻品种进行筛选。结果显示,HP003、HP005可作为主要的实验材料进行农杆菌介导的转基因离体再生体系的研究;利用含有拟南芥抗盐基因AtAVP1的pBI121过表达载体转入农杆菌LBA4404成功的构建了稳定、高效的蓖麻遗传转化体系。实验数据表明,HP003是蓖麻胚尖遗传转化体系的最佳实验材料,最适胚性培养条件是以含0.88μmol/L6-BA+0.20mg/L IBA的MS培养基;芽诱导阶段的最佳培养基配方为MS+2.20μmol/L 6-BA+0.25mg/L IBA+0.1%B5+400mg/L Cefo。通过对芽伸长条件的优化,确定不定芽最适伸长条件是含 MS+2.20μmol/L 6-BA+0.25mg/L IBA+0.01mg/L GA3+0.1%B5+400mg/L Cefo 的 MS培养基,MS+0.50mg/L IBA为最适根诱导培养基的组成成分。经过转基因蓖麻再生体系优化实验,最终存活59棵蓖麻植株,经外源基因AtAVPl的PCR检测证明,27棵蓖麻幼苗转化成功,转化效率为45.76%。耐盐性实验表明,转基因蓖麻植株的耐盐性较野生型具有显著提升。构建了三种不同启动子的CRISPR/Cas9基因敲除载体并转入LBA4404农杆菌制备成转化工程菌株。利用本实验优化的蓖麻胚尖遗传转化体系,培育低羟基转基因蓖麻新品种,对67棵存活的蓖麻幼苗进行筛选,发现30棵幼苗成功转化。对转化植株的RcFAH12基因测序后发现,仅有通过pKES401载体侵染过的蓖麻幼苗中存在两株是成功敲除RcAH12基因的突变体。实验结果表明,AtU6-SgRNA介导的35S-Cas9基因敲除载体可成功应用于蓖麻遗传转化过程,转化效率为44.78%,编辑效率2.99%。