基于Cas9/gRNA创制毛果杨COBRA3基因突变体

【目的】COBRA对植物生长发育具有重要作用,已有的研究表明,植物COBRA基因与其次生生长有关。为探究树木COBRA基因信息及部分基因功能,我们对毛果杨Ptr COBRA基因家族展开识别和分析性研究。【方法】分析Ptr COBRA家族成员关系时运用系统进化树,确定毛果杨Ptr COBRA家族基因的各组织转录表达时采用半定量RT-PCR,创制Ptr COBRA3基因突变体时使用Cas9/gRNA基因编辑策略,毛果杨遗传转化采用农杆菌介导组培幼苗茎段浸染法。【结果】我们识别毛果杨基因组上存在14个Ptr COBRA基因成员,进化树显示Ptr COBRA家族分成两个分支。半定量RT-PCR表明,Ptr COBRA3和Ptr COBRA11在毛果杨木质部高丰度、特异地转录表达,在木质化茎节中其转录水平也较高。基于Cas9/gRNA技术我们敲除了毛果杨Ptr COBRA3,获得4株ptrcobra3敲除突变体。ptrcobra3突变体植株表型:植株矮小,叶片细长且卷曲,茎干略有弯曲。【结论】Ptr COBRA3和Ptr COBRA11是Ptr COBRA家族中与毛果杨次生生长相关的主要成员;基因敲除遗传证据显示Ptr COBRA3基因参与毛果杨茎干次生生长,Ptr COBRA11与它存在功能的冗余。