CRISPR/Cas9 mediated TaRPK1 root architecture gene mutagenesis confers enhanced wheat yield

清脆的 生物 突变 Cas9 农杆菌 基因 遗传学 突变 拟南芥 转基因 突变体
作者
Amna Abdul Rahim,Muhammad Uzair,Nazia Rehman,Sajid Fiaz,Kotb A. Attia,Asmaa M. Abushady,Seung Hwan Yang,Muhammad Ramzan Khan
出处
期刊:Journal of King Saud University - Science [Elsevier BV]
卷期号:36 (2): 103063-103063 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.jksus.2023.103063
摘要

CRISPR/Cas9 system has emerged as an efficient tool for sustainable crop improvement. Roots are the "principal hidden organ" that has a crucial function in vascular plants. Receptor-like protein kinase 1 (RPK1) has been reported to regulate root architecture system (RAS), abiotic stress, and yield both in Arabidopsis and rice. We employed a CRISPR/Cas9-based system, namely LR-1 and LR-2 constructs having double guided RNAs transformed via agrobacterium for targeted mutagenesis of TaRPK1 genes to alter the root architecture and hence yield in Triticum aestivum. Sequencing confirmed seven CRISPR/Cas9-based mutated T0 lines of LR-1 constructs and six T0 lines of LR-2 constructs, with an overall mutation efficiency of 41.93%. The T0 plants displayed higher monoallelic mutation compared to the diallelic mutation. 37.5% monoallelic mutation at target site 1 within the D genome by gRNA1 was observed by the LR-1 construct. The LR-2 constructs showed a higher monoallelic mutation frequency of 26.67% at target sites 1 and 2 within A, B, and D genomes. The deletions were mainly short, however longer deletions such as 12d, 17d, 19d, and 20d were detected by gRNA2 of LR-1 construct. Transgenic lines revealed significant alteration in morphology and RSA with a significant increase in number of effective tillers, grain weight, root length, root depth, root volume, and root surface area while reduced root diameter, root angle, and spike length, compared to the wild plants. Tillers and total grain weight increased significantly, suggesting edited lines increased grain production by decreasing spike length. The study validates that CRISPR/Cas9 mediated targeted editing of TaRPK1 is a practical approach for modifying RAS and hence yield enhancement in wheat.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
凌波何处发布了新的文献求助10
1秒前
小耳朵完成签到 ,获得积分10
1秒前
子平完成签到 ,获得积分0
3秒前
qianci2009完成签到,获得积分0
4秒前
阿尼完成签到 ,获得积分10
5秒前
car完成签到 ,获得积分10
8秒前
10秒前
westernline完成签到,获得积分10
11秒前
白白不喽完成签到 ,获得积分10
14秒前
132完成签到,获得积分10
15秒前
面汤完成签到 ,获得积分10
21秒前
zhang完成签到 ,获得积分10
32秒前
Leo完成签到 ,获得积分10
39秒前
jctyp完成签到,获得积分10
40秒前
望向天空的鱼完成签到 ,获得积分10
41秒前
aikeyan完成签到,获得积分10
44秒前
45秒前
HUI完成签到 ,获得积分10
47秒前
yy发布了新的文献求助10
48秒前
科研通AI6.2应助nininininini采纳,获得10
51秒前
nininininini完成签到,获得积分10
1分钟前
英俊绝义完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高高从霜完成签到 ,获得积分10
1分钟前
失眠的青寒完成签到,获得积分10
1分钟前
科研通AI6.1应助yy采纳,获得10
1分钟前
华仔应助失眠的青寒采纳,获得10
1分钟前
alabik完成签到,获得积分10
1分钟前
儒雅的如松完成签到 ,获得积分10
1分钟前
穆奕完成签到 ,获得积分10
1分钟前
顺心寄容完成签到,获得积分10
1分钟前
kenny完成签到,获得积分10
1分钟前
阔达棉花糖完成签到 ,获得积分10
1分钟前
话说dota完成签到 ,获得积分10
1分钟前
纯洁的麻薯完成签到,获得积分20
1分钟前
adrianwu完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小一完成签到,获得积分10
1分钟前
久伴久爱完成签到 ,获得积分10
1分钟前
悦耳的襄发布了新的文献求助10
1分钟前
zc完成签到,获得积分10
2分钟前
bobo完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6440910
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8254766
关于积分的说明 17572167
捐赠科研通 5499172
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900113
邀请新用户注册赠送积分活动 1876725
关于科研通互助平台的介绍 1716926