【摘 要】
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黄梁木（Neolamarckia cadamba）作为南方地区重要的速生树种,具有较高的经济价值,研究其生长发育调控机制具有重要的意义。植物体内光合作用产物要由源到库进行长距离运转,蔗糖是主要运输形式,在这种运转过程中,蔗糖转运蛋白（sucrose transporter,SUT或sucrose carriers,SUC）是介导其进行跨膜运输的主要执行者之一。因此对该类基因开展功能基因组学研究,可
【基金项目】
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国家自然科学基金（30771759,31170636,31470681）; 国家重点研发计划（2016YFD0600104）; 广东省自然科学基金重点项目（2016A030311032）; 广州市科技计划重大项目（201607020024）; 广东省林业科技创新重点项目（2016KJCX003）; 广东省省级科技计划项目（2017B020201008）
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黄梁木（Neolamarckia cadamba）作为南方地区重要的速生树种,具有较高的经济价值,研究其生长发育调控机制具有重要的意义。植物体内光合作用产物要由源到库进行长距离运转,蔗糖是主要运输形式,在这种运转过程中,蔗糖转运蛋白（sucrose transporter,SUT或sucrose carriers,SUC）是介导其进行跨膜运输的主要执行者之一。因此对该类基因开展功能基因组学研究,可以为黄梁木的遗传改良奠定坚实基础。本研究以At SUC3、At SUC4、At SUC5、At SUC9等4个基因为研究对象,利用CRISPR/Cas9系统创制拟南芥单基因以及多基因敲除突变体,为SUCs基因的功能以及相互作用关系研究奠定基础,同时,也初步于黄梁木中应用CRISPR/Cas9基因编辑技术体系。主要结果如下:1、实验室前期初步建立黄梁木遗传转化体系,并已构建靶向Nc SUCs的CRISPR/Cas9敲除载体。在此基础上,本研究对黄梁木茎段进行转化,以筛选得到12株抗性苗DNA为模板进行PCR扩增并测序,12株抗性苗的靶基因序列均未发生编辑。2、拟南芥CRISPR/Cas9敲除载体的构建:筛选获得拟南芥At SUC3、At SUC4、At SUC5、At SUC9序列各两个最优靶点,使用两套不同的CRISPR/Cas9系统,构建了4个单基因敲除载体、12个双基因敲除载体以及2个四基因敲除载体。3、拟南芥SUCs基因突变体的筛选:对T1代拟南芥阳性转基因植株进行测序分析,筛选获得了At SUC3、At SUC4、At SUC5、At SUC9四个基因的单基因突变体,两两基因组合的所有双基因突变体,At SUC3/4/9三基因突变体与At SUC3/4/5/9四基因突变体。4、从拟南芥T1代株系Atsuc3-1、Atsuc4-1、Atsuc3/4-1、Atsuc3/9-1、Atsuc3/9-2、Atsuc3/4/9-1获得了T2代的纯合非转基因植株;从T1代株系Atsuc4/9-1、Atsuc3/4/9-2获得了纯合或双等位突变的非转基因植株;从T1代株系Atsuc3/4/5/9-1获得了除At SUC5为杂合突变外其余为纯合突变的非转基因植株。对突变基因进行表达量检测,发现其均有不同程度的下调。
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