利用CRISPR/Cas9技术创制小麦耐低肥Taaap3突变体

为了创制耐低肥、高产小麦(Triticum aestivum L.)新种质,利用CRISPR/Cas9技术编辑小麦中氨基酸透性酶基因TaAAP3,明确突变体类型,并分析突变体在低肥条件下的产量,筛选耐低肥、高产小麦新材料。结果表明,共获得了1个小麦TaAAP3基因单亚基因组纯合突变体和2个三亚基因组纯合突变体,主要发生的突变是单个碱基的插入和小片段DNA的插入、缺失,其导致了移码突变,使翻译提前终止,造成蛋白质序列完全被改变。突变体Taaap3幼苗叶片中TaAAP3基因的表达水平显著低于野生型,且TaAAP3在三突变类型中的表达量显著低于单突变类型。低肥条件下,3个Taaap3突变体产量均显著高于野生型,且TaAAP3基因表达水平越低,增产幅度越大。综上,在小麦中敲除TaAAP3基因后,其表达水平显著降低,且低肥条件下籽粒产量显著增加。