Mejora de la tolerancia a la sal en arroz mediante la pirámide de dos genes en los antecedentes de y a través del sistema CRISPR-Cas9
Autores: Ding, Zhihu; Zhai, Laiyuan; Chen, Kai; Zhang, Fan; Qiu, Xianjin; Xu, Jianlong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Mejora de la tolerancia a la sal en arroz mediante la pirámide de dos genes en los antecedentes de y a través del sistema CRISPR-Cas9
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Salinidad
Producción de arroz
Genes
Tolerancia a la sal
Tecnología CRISPR-Cas9
Edición genética
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
La salinidad es uno de los principales factores ambientales que influyen en la producción de arroz. Muchos genes que afectan la tolerancia a la sal (ST) han sido clonados en el arroz hasta ahora. En el presente estudio, cuatro genes que regulan negativamente la ST, incluidos , , , y , fueron editados por tecnología CRISPR-Cas9 en seis variedades de arroz (tres en () y tres en ()), y se crearon tres combinaciones de edición de dos genes, incluidos , , y . Todas las combinaciones de , , y mejoraron significativamente la ST de todos los materiales probados en ambos fondos y tuvieron una ST mucho mejor que las líneas de edición de un solo gen. La combinación de tuvo la peor ST en los fondos de CH70 y 8TX23, pero mostró casi el mismo nivel de ST que las combinaciones de y en el fondo de C199S durante 17 días después de la salinización, lo que puso de manifiesto claramente el efecto del fondo en la ST y su utilización en la cría de ST. Como comparación de las variedades receptoras, casi todas las líneas editadas genéticamente excepto en el fondo de CH70 mostraron una reducción significativa en el peso del grano debido a una tasa de establecimiento de semillas reducida en condiciones normales. La mostró el nivel más alto de ST en la etapa de plántula y un rendimiento de grano relativamente mayor entre todas las líneas; por lo tanto, es factible mejorar la ST de variedades de arroz de alto rendimiento mediante la edición simultánea de genes contra los dos loci o la piramidación de estos dos alelos con los otros genes principales de ST del arroz. Nuestros resultados proporcionan recursos genéticos valiosos y germoplasmas para mejorar la tolerancia a la sal y el alto rendimiento del arroz.
Descripción
La salinidad es uno de los principales factores ambientales que influyen en la producción de arroz. Muchos genes que afectan la tolerancia a la sal (ST) han sido clonados en el arroz hasta ahora. En el presente estudio, cuatro genes que regulan negativamente la ST, incluidos , , , y , fueron editados por tecnología CRISPR-Cas9 en seis variedades de arroz (tres en () y tres en ()), y se crearon tres combinaciones de edición de dos genes, incluidos , , y . Todas las combinaciones de , , y mejoraron significativamente la ST de todos los materiales probados en ambos fondos y tuvieron una ST mucho mejor que las líneas de edición de un solo gen. La combinación de tuvo la peor ST en los fondos de CH70 y 8TX23, pero mostró casi el mismo nivel de ST que las combinaciones de y en el fondo de C199S durante 17 días después de la salinización, lo que puso de manifiesto claramente el efecto del fondo en la ST y su utilización en la cría de ST. Como comparación de las variedades receptoras, casi todas las líneas editadas genéticamente excepto en el fondo de CH70 mostraron una reducción significativa en el peso del grano debido a una tasa de establecimiento de semillas reducida en condiciones normales. La mostró el nivel más alto de ST en la etapa de plántula y un rendimiento de grano relativamente mayor entre todas las líneas; por lo tanto, es factible mejorar la ST de variedades de arroz de alto rendimiento mediante la edición simultánea de genes contra los dos loci o la piramidación de estos dos alelos con los otros genes principales de ST del arroz. Nuestros resultados proporcionan recursos genéticos valiosos y germoplasmas para mejorar la tolerancia a la sal y el alto rendimiento del arroz.