Diversification of plant agronomic traits by genome editing of brassinosteroid signaling family genes in rice

生物 基因 突变体 油菜素甾醇 基因家族 水稻 遗传学 表型 转基因 计算生物学 基因组 拟南芥
作者
Dapu Liu,Zhikun Yu,Guoxia Zhang,Wenchao Yin,Lulu Li,Mei Niu,Wenjing Meng,Xiaoxing Zhang,Nana Dong,Jihong Liu,Yanzhao Yang,Shimei Wang,Chengcai Chu,Hongning Tong
出处
期刊:Plant Physiology [Oxford University Press]
卷期号:187 (4): 2563-2576 被引量:27
标识
DOI:10.1093/plphys/kiab394
摘要

Brassinosteroids (BRs) regulate various agronomic traits such as plant height, leaf angle, and grain size in rice (Oryza sativa L.); thus, BR signaling components are promising targets for molecular rational design. However, genetic materials for BR-signaling genes or family members remain limited in rice. Here, by genome editing using clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRSPR)/Cas9 tools, we generated a panel of single, double, triple, or quadruple mutants within three BR signaling gene families, including GSK3/SHAGGY-LIKE KINASE1 (GSK1)-GSK4, BRASSINAZOLE-RESISTANT1 (OsBZR1)-OsBZR4, and protein phosphatases with kelch-like (PPKL)1-PPKL3, under the same background (Zhonghua11, japonica). The high-order mutants were produced by either simultaneously targeting multiple sites on different genes of one family (GSKs and PPKLs) or targeting the overlapping sequences of family members (OsBZRs). The mutants exhibited a diversity of plant height, leaf angle, and grain morphology. Comparison analysis of the phenotypes together with BR sensitivity tests suggested the existence of functional redundancy, differentiation, or dominancy among the members within each family. In addition, we generated a set of transgenic plants overexpressing GSK2, OsBZR1/2, and PPKL2, respectively, in wild-type or activated forms with fusion of different tags, and also verified the protein response to BR application. Collectively, these plants greatly enriched the diversity of important agronomic traits in rice. We propose that editing of BR-related family genes could be a feasible approach for screening of desired plants to meet different requirements. Release of these materials as well as the related information also provides valuable resources for further BR research and utilization.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
yuehan完成签到 ,获得积分10
1秒前
3秒前
sobergod完成签到,获得积分10
5秒前
聪明宛完成签到 ,获得积分10
5秒前
现代完成签到,获得积分10
6秒前
卜天生发布了新的文献求助10
7秒前
绿袖子完成签到,获得积分10
7秒前
神说要有光完成签到 ,获得积分10
18秒前
Yanki完成签到,获得积分10
18秒前
ybheart完成签到,获得积分10
20秒前
W1ll发布了新的文献求助10
21秒前
zhang完成签到 ,获得积分10
23秒前
小超人完成签到 ,获得积分10
24秒前
32秒前
Bill Wang完成签到 ,获得积分10
32秒前
蓝眸完成签到 ,获得积分10
33秒前
superspace完成签到 ,获得积分10
33秒前
淘宝叮咚完成签到,获得积分10
47秒前
曙光完成签到,获得积分10
52秒前
想毕业的小橙子完成签到,获得积分10
52秒前
额123没名完成签到 ,获得积分10
58秒前
温暖的问候完成签到 ,获得积分10
1分钟前
居无何完成签到 ,获得积分10
1分钟前
SUN完成签到 ,获得积分10
1分钟前
cctv18应助疯狂的科研人采纳,获得10
1分钟前
ommphey完成签到 ,获得积分10
1分钟前
流星雨完成签到 ,获得积分10
1分钟前
kevinjiang完成签到,获得积分0
2分钟前
2分钟前
luqqq完成签到,获得积分10
2分钟前
明亮无颜完成签到,获得积分10
2分钟前
明亮无颜发布了新的文献求助30
2分钟前
萧子完成签到 ,获得积分10
2分钟前
郭郭完成签到 ,获得积分10
2分钟前
人类繁殖学完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
Chasing完成签到 ,获得积分10
2分钟前
可靠应助疯狂的科研人采纳,获得100
2分钟前
大模型应助懒虫采纳,获得10
2分钟前
bzdqsm完成签到,获得积分10
3分钟前
高分求助中
Formgebungs- und Stabilisierungsparameter für das Konstruktionsverfahren der FiDU-Freien Innendruckumformung von Blech 1000
The Illustrated History of Gymnastics 800
The Bourse of Babylon : market quotations in the astronomical diaries of Babylonia 680
Division and square root. Digit-recurrence algorithms and implementations 500
The role of a multidrug-resistance gene (lemdrl) in conferring vinblastine resistance in Leishmania enriettii 330
Elgar Encyclopedia of Consumer Behavior 300
機能營養學前瞻(3 Ed.) 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2510171
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2159876
关于积分的说明 5529969
捐赠科研通 1880129
什么是DOI,文献DOI怎么找? 935655
版权声明 564215
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 499559