胁迫诱导谷胱甘肽还原酶活性和同工酶谱的变化与H_2O_2的关系(英文)

以多种胁迫处理的野生型水稻中花11及其携带谷胱甘肽转移酶(GST)和过氧化氢酶(CAT)的功能获得突变体为材料,分析地上部H2O2含量、谷胱甘肽还原酶(GR)活性和同工酶谱的变化.结果显示,胁迫条件下野生型水稻(W)中H2O2的含量明显高于其突变体(M).非胁迫条件下W和M的GR同工酶都有3条带,且W和M之间无显著差异.单一镉、PEG-6000和外源H2O2处理诱导W均产生1条额外谱带,用H2O2和抗坏血酸(AsA)同时处理时,W中则未见该条带.当用镉和CAT抑制剂复合处理时,W和M的所有同工酶活性都降低;而同时用镉和H2O2清除剂处理时,W中则无GR同工酶条带.在其他处理(盐、高温、Zn、盐+高温、镉+高温、PEG+高温和Cd+Zn)条件下,W和M的GR活性和/或同工酶谱的变化也有明显差别.在所有处理中,W和M的GR总酶活性的变化与其同工酶的活性变化基本一致.在胁迫条件下W和M积累H2O2的水平不同,其GR活性和/或同工酶谱的变化也存在明显差异.研究表明,不同环境胁迫诱导水稻GR活性和同工酶谱的变化可能与H2O2水平有关.

水稻靶标基因单碱基定向替换技术的建立

目前CRISPR/Cas9技术作为一种基因组定点编辑技术已经被广泛应用于不同植物中,但是对于实现特定碱基替换仍具有很大难度.本研究将APOBEC1和UGI与Cas9n融合,开发了一种包含rBE3和rBE4的高效技术,并通过该技术对OsSERK1,OsSERK2,ipa1,pi-ta和OsBRI1等基因的靶位点碱基进行编辑.在T0代转基因植物中rBE3/sgRNA将胞嘧啶碱基转换为所有其他核苷酸碱基中效率高达38.9%;利用rBE4还获得了抗稻瘟基因pi-ta的隐性等位基因靶位点胞嘧啶碱基替换为胸腺嘧啶碱基,编辑效率达18.2%.此外,在所检测的材料中,并未检测到由Cas9n切口酶引起的InDel事件.这些结果表明,rBE3和rBE4技术的开发,在未来植物基础研究和农业应用中具有广阔的前景.