高分泌型无赖百当烟草8306突变材料的创制与分析

8306是具有晾晒烟风格的烤烟育种材料。在前期试验中创制了NtCPS2基因突变株系8306-1,抑制了晾晒烟风格代表性物质赖百当二萜的合成。为进一步提高8306-1株系中西柏烷二萜和蔗糖酯含量(质量分数),采用基因编辑技术对8306-1株系的NtCycB2基因进行敲除,获得了纯合突变株系8306-2。与8306、8306-1株系相比,8306-2株系生长发育正常,农艺性状无显著差异。8306-2株系中长柄分泌型腺毛密度显著高于8306和8306-1株系,且存在较多的分枝型腺毛。8306-2与8306-1株系腺毛分泌物组成成分相同,均缺少8306中的顺冷杉醇和赖百当二醇等赖百当类化合物;且8306-2株系叶面化学成分含量(质量分数)比8306和8306-1株系显著提高,其中西柏烷二萜含量分别提高95.7%和93.4%,蔗糖酯含量分别提高60.8%和62.5%。qRT-PCR检测分析发现,8306-2株系中NtCBT、NtCYP71D16、NtCPS2和NtABS 4个二萜合成关键酶基因的表达水平显著高于8306-1和8306株系,而二萜合成的上游基因NtGPPS和NtGGPPS的表达无显著变化。表明8306株系中NtCycB2基因和NtCPS2基因的共敲除,在有效抑制赖百当类物质合成的基础上显著增加了烟草腺毛密度和腺毛分泌物含量。