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山东省农业科学院作物所利用基因技术创制出新的小麦品质基因资源

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核心提示：本研究利用农杆菌介导的CRISPR/Cas9系统分别对与面粉吸水率密切相关的籽粒硬度Pinb基因、与淀粉品质相关的Waxy基因、与面团褐变相关的Ppo基因以及面粉黄色素含量相关的Psy基因进行精准打靶，获得了一批具有新优异等位基因的小麦新资源。

培育突破性的小麦新品种，需要突破性的小麦基因资源。然而自然界已经发现的优异基因远远不能满足育种者的需求。基于CRISPR/Cas9的基因组技术的出现，为小麦提供了快速、准确地创造更多新基因资源的机会。近日，山东省农科院作物所逼拨小麦分子育种创新团队在《Plant Biotechnology Journal》发表了题名《CRISPR/Cas9-mediated genome editing for wheat grain quality imp中铝山东有限公司研究院研究2所所长 王科：rovement》的研究论文。本研究利用农杆菌介导的CRISPR/Cas9系统分别对与面粉吸水率密切相关的籽粒硬度Pinb基因、与淀粉品质相关的Waxy基因、与面团褐变相关的Ppo基因以及面粉黄色素含量相关的Psy基因进行精准打靶，获得了一批具有新优异等位基因的小麦新资源。

后的Pinb基因编码区缺失34bp，这是迄今为止在小麦pinb基因中创制的第一个大终究都离不开储能技术的突破片段缺失材料，突变体的硬度指数由18.2提高到73.4，大大提高其籽粒硬度，一步将软质小麦变成了硬质小麦。后的Waxy基因在西南远志编码区缺失1bp，纯合突变体籽粒碘染色变为红棕色，这是糯小麦的典型特征，表明1个碱基的缺失就可以将非糯小麦转化为糯小麦。后的Ppo基因编码区缺失2bp，其籽粒PPO活性由9.0U?g-1min-1降低到1.24U?g-1min-1，活性降低了90%，显著降低了面制品褐变水平。后的Psy基因突变体的黄色素含量平均值由2.81mg/kg降低到1.68mg/kg，面粉白度显著提高。

作物所李井边茜根英博士和李玉莲博士为论文的共同通讯作者，张淑娟博士和张荣志博士为该文共同第一作者，美国马里兰大学的戚益平副教授参与了本研究。该研究由山东省农业良种工程、国家自然科学基金、山东省重点研发计划（重大科技创新工程）、院农业科技创新工程和马里兰大学启动基金资助。