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寒地粳稻种质资源香味基因Badh2变异分析及其KASP标记开发与应用
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作者 刘长林 辛威 +6 位作者 吴梦 王敬国 刘化龙 杨洛淼 徐善斌 邹德堂 郑洪亮 《华北农学报》 北大核心 2026年第1期14-21,共8页
香稻种质资源的筛选和香味基因的快速鉴定与利用对香稻遗传育种具有重要意义。为了明确黑龙江省香稻材料的香味类型,提高香稻品种的育种效率,通过对黑龙江省审定推广的180个香稻品种的Badh2基因进行了测序,测序结果共分为2种突变类型,... 香稻种质资源的筛选和香味基因的快速鉴定与利用对香稻遗传育种具有重要意义。为了明确黑龙江省香稻材料的香味类型,提高香稻品种的育种效率,通过对黑龙江省审定推广的180个香稻品种的Badh2基因进行了测序,测序结果共分为2种突变类型,第一种类型为第7外显子8 bp缺失和3处碱基替换(Badh2-E7型),包含177个品种;第二种类型为第2外显子7 bp缺失(Badh2-E2型),仅包含3个品种。针对这2个突变类型设计了2个特异性KASP分子标记,通过180份香稻品种鉴定,分型结果与测序结果一致,同时分别利用五优稻4号(Badh2-E7型香稻)/唯农101(普通粳稻)、松科粳134(Badh2-E2型香稻)/东富114(普通粳稻)杂交构建的2个F 2群体进行了香味基因筛选鉴定,鉴定结果吻合率为100%,验证了KASP分子标记的准确性。进一步利用KASP标记对实验室自行创制、收集的620份粳稻亲本进行了鉴定,共筛选出248份Badh2-E7型香稻材料,同时对现有的1220份以E7型香稻为亲本的F 7材料进行了分型检测,其中293份材料为香型、906份材料为非香型、21份材料为杂合型;随机抽取香和非香各5份材料进行测序验证,结果验证该KASP分子标记分型正确。为利用分子标记辅助选择方法培育寒地香稻新品种提供了新标记和新材料。 展开更多
关键词 水稻 香味基因 badh2 KASP 分子标记辅助选择
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香型水稻种质资源筛选与Badh2等位变异分析
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作者 胡明珠 杨瑰丽 +5 位作者 刘洪 林晓莲 梁雪雨 刘永柱 郭涛 王慧 《分子植物育种》 北大核心 2025年第15期5028-5036,共9页
香味是重要的稻米品质性状之一,挖掘新的香稻种质资源和香味基因Badh2有利等位变异将有利于优质香稻品质的改良。本研究以包含591份来源广泛的水稻的自然群体为材料,通过氢氧化钾浸泡法筛选香稻种质,利用基因组重测序技术对香味性状的... 香味是重要的稻米品质性状之一,挖掘新的香稻种质资源和香味基因Badh2有利等位变异将有利于优质香稻品质的改良。本研究以包含591份来源广泛的水稻的自然群体为材料,通过氢氧化钾浸泡法筛选香稻种质,利用基因组重测序技术对香味性状的主效基因Badh2进行基因分型,同时结合气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术对香稻香味挥发性物质成分2-AP进行定量分析。研究结果表明:共筛选出63份香型水稻种质,其中56份具有Badh2-E7等位变异,2份具有Badh2-E4-5等位变异,1份具有Badh2-E2等位变异,1份具有Badh2-E14.1等位变异;在编号为‘313-11261’的水稻材料中发现其第14外显子具有一个SNP突变,为新的Badh2等位变异类型Badh2-E14.2,而‘黑126’在Badh2编码区没有发现突变位点;利用GC-MS分析香味特征物质2-AP含量发现,‘玉针香’的2-AP含量最高,而表型鉴定香味浓郁的‘紫香糯’2-AP测定结果却低至无法定量,但其质谱中含有2-AP特征离子碎片。本研究在不同香稻的Badh2编码区发现多个等位突变类型,这些香稻种质资源将为稻米香味遗传分析以及香稻品种改良提供理论基础。 展开更多
关键词 香稻 香味基因 badh2 气相色谱-质谱联用 2-乙酰基-1-吡咯啉
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利用CRISPR/CAS9技术编辑水稻香味基因Badh2 被引量:73
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作者 邵高能 谢黎虹 +4 位作者 焦桂爱 魏祥进 圣忠华 唐绍清 胡培松 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期216-222,共7页
【目的】香稻作为一类特殊的水稻群体,以其清香可口的品质特性备受消费者的欢迎。到目前为止,水稻中的香味主要受第8染色体上编码甜菜碱醛脱氢酶基因Badh2控制。【方法】通过CRISPR/CAS9技术对中花11的香味基因Badh2进行编辑。【结果】... 【目的】香稻作为一类特殊的水稻群体,以其清香可口的品质特性备受消费者的欢迎。到目前为止,水稻中的香味主要受第8染色体上编码甜菜碱醛脱氢酶基因Badh2控制。【方法】通过CRISPR/CAS9技术对中花11的香味基因Badh2进行编辑。【结果】获得转基因T_0代植株并对其所衍生的T_1代20个单株进行了鉴定分析,获得了一个剔除了载体骨架且第1外显子上插入一个碱基T的突变体材料。该材料中Badh2 RNA水平显著下调;利用GC-MS技术测定野生型及突变体材料籽粒2-乙酰-1-吡咯啉含量,结果表明突变体材料中的香味物质显著增加;此外,我们还对野生型及T_2代香型植株水稻产量及稻米蒸煮食味品质进行了考查及测定分析,发现除分蘖数及结实率呈现出显著差异外(P<0.05),其余各项指标在两组材料间都无显著差异。【结论】通过CRISPR/CAS9技术成功地对水稻香味基因进行了编辑,可为香稻育种提供丰富的理论指导,加快香稻的育种进程。 展开更多
关键词 水稻 badh2 CRISPR/CAS9 香味
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利用CRISPR/Cas9技术编辑水稻香味基因Badh2 被引量:18
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作者 祁永斌 张礼霞 +2 位作者 王林友 宋建 王建军 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1501-1509,共9页
【目的】稻米香味是水稻品质改良的一个重要内容,其性状主要受1个隐性基因Badh2的控制。利用CRISPR/Cas9基因编辑技术将常规品种中的Badh2进行编辑,从而获得Badh2发生突变的基因编辑株系,使香味性状得到改良。【方法】利用CRISPR/Cas9... 【目的】稻米香味是水稻品质改良的一个重要内容,其性状主要受1个隐性基因Badh2的控制。利用CRISPR/Cas9基因编辑技术将常规品种中的Badh2进行编辑,从而获得Badh2发生突变的基因编辑株系,使香味性状得到改良。【方法】利用CRISPR/Cas9基因编辑的原理,在水稻Badh2的第2和第7外显子处设计靶点,通过BLAST分析确定其特异性并构建到CRISPR/Cas9表达载体。以浙江省主要推广的水稻品种嘉58和秀水134的愈伤组织为受体,利用农杆菌介导的遗传转化法,通过潮霉素抗性筛选获得阳性转基因植株。转基因株系经测序明确其在Badh2的突变类型,经PCR分析与鉴定获得Badh2发生突变并无转基因标记成分的稳定株系。利用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)检测基因编辑株系糙米米粉中2-AP的含量,明确其香味成分与非转基因对照之间的差异。【结果】在水稻第2和第7外显子处设计靶点构建表达载体,通过遗传转化转基因株系的Badh2完成了定向突变。共获得T0代嘉58基因编辑的株系15株,在第2外显子处发生突变的有8株5种不同的突变类型,均为不同单碱基插入不同位点;在第7外显子处发生突变的有7株5种不同的突变方式,均为碱基或片段缺失。获得秀水134基因编辑的株系11株,在第2外显子处共有5株,均为单碱基插入;在第7外显子处有6株,均为片段缺失。48株T1代秀水134基因编辑株系中,共获得16株无转基因标记的基因编辑株系,其中5株在第2外显子发生突变,11株在第7外显子处发生突变。4个T2代基因编辑株系的米粉中2-AP平均含量分别为0.309、0.347、0.332和0.295μg·g-1,极显著(P<0.01)高于非转基因对照(0.046μg·g-1)。【结论】利用CRISPR-Cas9技术可对水稻香味基因Badh2进行定向编辑,并且可获得无转基因成分的基因编辑株系,其香味性状得到明显改良。 展开更多
关键词 水稻 CRISPR/Cas9 基因编辑 badh2 香味
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不同来源水稻种质资源香味基因badh2位点的鉴定 被引量:26
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作者 张江丽 李苏洁 +8 位作者 李娟 普世皇 普玉娇 张亮 谭亚玲 陈丽娟 谭学林 金寿林 文建成 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期727-733,共7页
发掘和利用香稻基因资源是开展优质香稻品质改良的首要条件。本研究利用水稻香味功能基因分子标记,结合传统的味觉和嗅觉鉴定法,分析了不同来源不同类型的323份水稻种质的香味性状。研究结果表明:利用分子标记技术和谷粒咀嚼品尝是快速... 发掘和利用香稻基因资源是开展优质香稻品质改良的首要条件。本研究利用水稻香味功能基因分子标记,结合传统的味觉和嗅觉鉴定法,分析了不同来源不同类型的323份水稻种质的香味性状。研究结果表明:利用分子标记技术和谷粒咀嚼品尝是快速、准确鉴定水稻香味性状的优选策略;香味基因badh2位点频率在印度尼西亚和泰国的籼稻中达到68.2%以上,在美国、俄罗斯和意大利的粳稻中较低,在云南、缅甸、老挝和尼泊尔的普通野生稻中没发现;在发现的具香味性状的86份种质中,极大部分种质的香味性状受badh2等位基因控制,但有6份的香味性状可能不受badh2等位基因控制。这些香稻基因资源将是下一步开展稻米香味遗传分析以及香米品种改良的重要基础。 展开更多
关键词 香稻 香味基因 badh2 等位基因特异扩增
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豫南香稻品种Badh2基因功能标记的检测及应用 被引量:12
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作者 彭波 孔冬艳 +10 位作者 庞瑞华 孙艳芳 宋晓华 李慧龙 王青林 韩爽 郭桂英 李金涛 周棋赢 段斌 宋世枝 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2017年第8期1693-1699,共7页
【目的】香稻中香味的产生是由于水稻第8染色体上面Badh2基因的功能缺失而导致2-乙酰-1-吡咯啉(2AP)前体物质的增多,进而2AP积累使稻米产生香气。【方法】本研究利用Badh2基因开发的7个功能标记,针对豫南地区16份香稻品种进行了检测与... 【目的】香稻中香味的产生是由于水稻第8染色体上面Badh2基因的功能缺失而导致2-乙酰-1-吡咯啉(2AP)前体物质的增多,进而2AP积累使稻米产生香气。【方法】本研究利用Badh2基因开发的7个功能标记,针对豫南地区16份香稻品种进行了检测与分析。【结果】4份香稻品种属于第2外显子突变类型,2份香稻品种属于第4~5外显子突变类型,5份香稻品种属于第7外显子突变类型;并没有发现Badh2基因启动子区及第12~14外显子突变类型的香稻品种。【结论】通过Badh2基因功能标记的检测与分析,本研究鉴定了豫南香稻品种对应的突变类型,为利用分子标记辅助选择培育优质香稻新品种奠定基础。 展开更多
关键词 香稻 badh2基因 功能标记 检测
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我国北方香型粳稻资源遗传多样性及其香味基因Badh2的等位基因分析 被引量:10
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作者 朴日花 金永梅 +4 位作者 李萍 陈莫军 孟凡梅 周广春 严永峰 《吉林农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期507-515,共9页
为了解我国北方香型粳稻资源遗传背景,利用SNP分子标记对54份香型粳稻和8份非香稻资源进行遗传多样性分析,并对香味基因Badh2进行等位基因分析。1K SNP分子标记基因分型结果共检测出2 244个等位位点,62份材料的相似系数为0.18~0.99,平... 为了解我国北方香型粳稻资源遗传背景,利用SNP分子标记对54份香型粳稻和8份非香稻资源进行遗传多样性分析,并对香味基因Badh2进行等位基因分析。1K SNP分子标记基因分型结果共检测出2 244个等位位点,62份材料的相似系数为0.18~0.99,平均系数为0.81。聚类分析结果表明:62份材料共分为3个类群(相似系数为0.82),然而类群并未按不同地域完全分开,其中只有第一类群材料大多来自吉林省。利用已开发的香味关联分子标记,鉴定54份香稻资源的Badh2基因等位变异类型,发现2份资源具有新等位变异,大部分材料为第7外显子和第2外显子变异类型。以上结果表明,我国北方香型粳稻资源的遗传距离较近、遗传多样性较低,这可为北方香型粳稻资源研究及香稻育种亲本选配提供参考依据。 展开更多
关键词 香稻 粳稻 遗传多样性 badh2 等位基因
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CRISPR/Cas9编辑Badh2基因改良优质粳稻品种香味性状 被引量:9
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作者 吴明基 林艳 +3 位作者 刘华清 付艳萍 宋亚娜 王锋 《福建农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期465-473,共9页
【目的】利用基因编辑技术编辑水稻香味基因,改良优质粳稻香味性状。【方法】构建CRISPR/Cas9-BADH基因编辑载体,转化优质粳稻品种龙稻18、龙稻24和秀水134,测序鉴定3个优质粳稻品种的香味基因Betaine aldehyde dehydrogenase 2(Badh2)... 【目的】利用基因编辑技术编辑水稻香味基因,改良优质粳稻香味性状。【方法】构建CRISPR/Cas9-BADH基因编辑载体,转化优质粳稻品种龙稻18、龙稻24和秀水134,测序鉴定3个优质粳稻品种的香味基因Betaine aldehyde dehydrogenase 2(Badh2)突变体并分析潜在脱靶效应,利用气相色谱-质谱联用技术测定不同遗传背景badh2突变体稻米的2-乙酰-1-吡咯啉(2-acetyl-1-pyrroline,2AP)含量。【结果】转化获得的30株T0代中有24株为badh2突变体,其中53.33%为杂合型突变,16.67%为纯合型突变,10%为双等位突变类型。T1代非转基因植株内共鉴定获得7种纯合badh2突变基因型。在5个预测位置上未检测到脱靶事件的发生,说明设计的sgRNA具有高度特异性。所有Badh2移码突变体稻米的2AP含量都达到或高于稻花香的水平,但不同品种来源的badh2突变体间2AP含量差异极显著。【结论】本研究提供了一个能够高效诱导水稻Badh2突变的CRISPR/Cas9定向编辑靶点,改良了生产上大面积推广的3个优质水稻品种龙稻18、龙稻24和秀水134的香味性状,发现了不同遗传背景的水稻badh2突变体间2AP含量差异显著,为基于定向编辑Badh2基因的方法培育适合生产应用的香稻品种、提高育种效率提供科学依据。 展开更多
关键词 水稻 香味 badh2 CRISP/CAS9 2-乙酰-1-吡咯啉
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27种香稻品种badh2突变位点序列的分析 被引量:14
9
作者 姜达 卢小勇 +4 位作者 王延春 范玉龙 翟文学 罗越华 夏志辉 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期276-280,共5页
水稻甜菜碱醛脱氢酶2基因(Badh2)第7外显子和第2外显子的突变是导致稻米变香的主要原因。本研究分别对包含第7外显子或第2外显子的PCR产物进行测序分析,以明确27种适宜海南省种植的香稻品种的Badh2的突变序列。研究结果表明:海香5701、... 水稻甜菜碱醛脱氢酶2基因(Badh2)第7外显子和第2外显子的突变是导致稻米变香的主要原因。本研究分别对包含第7外显子或第2外显子的PCR产物进行测序分析,以明确27种适宜海南省种植的香稻品种的Badh2的突变序列。研究结果表明:海香5701、山栏香糯、海香6309等20个品种Badh2基因的突变类型为第7外显子发生了8 bp的缺失和3个碱基的突变,所有27个水稻香稻品种第2外显子序列都未发生改变。本研究结果可为这些香稻品种的保护与鉴定、及作为香味基因供体改良其他优良品种奠定基础。 展开更多
关键词 香稻 水稻甜菜碱醛脱氢酶2基因(badh2) 突变序列
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基于PCR/LDR技术的水稻香味等位基因Badh2-E2功能性分子标记 被引量:4
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作者 储黄伟 程灿 +8 位作者 涂荣剑 周继华 牛付安 孙滨 李瑶 姚瑶 黄祎雯 罗忠永 曹黎明 《分子植物育种》 CAS 北大核心 2021年第17期5729-5734,共6页
水稻中水稻甜菜碱醛脱氢酶(BADH2)功能缺失导致其酶促反应的底物2-乙酰-1-吡咯啉(2AP)的累积,使得稻米产生香味。水稻香味等位基因badh2-E2在中国的香稻育种中有较广泛的应用。本研究根据badh2-E2香味等位基因在第二外显子处7 bp缺失,... 水稻中水稻甜菜碱醛脱氢酶(BADH2)功能缺失导致其酶促反应的底物2-乙酰-1-吡咯啉(2AP)的累积,使得稻米产生香味。水稻香味等位基因badh2-E2在中国的香稻育种中有较广泛的应用。本研究根据badh2-E2香味等位基因在第二外显子处7 bp缺失,设计了一个基于PCR/LDR技术的功能性分子标记。利用PCR/LDR标记对‘申繁24’、‘申恢26’,及其杂交F1代的基因型进行鉴定,可以准确地鉴定出badh2-E2位点的基因型。用PCR/LDR标记对杂交F2代群体的基因型进行鉴定,发现badh2-E2阳性纯合型、杂合型和badh2-E2阴性纯合型这3种基因型符合1∶2∶1分离比。本研究结果为标记辅助育种提供了一种新的标记类型,具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 水稻 香味基因 badh2-E2 PCR/LDR 分子标记
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香稻材料Badh2基因第7外显子的序列突变及其香味鉴定 被引量:3
11
作者 杨国峰 杨勇 +2 位作者 唐清杰 王佳昕 严小微 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2019年第13期4289-4294,共6页
本研究对12个香稻材料Badh2基因第7外显子序列进行PCR扩增和序列分析,利用籽粒咀嚼法、KOH浸泡法对香稻材料进行香味鉴定,以分析香稻材料Badh2基因第7外显子的序列突变及其与香味性状的对应关系。结果表明,香糯、绿金香、美香占2号、华... 本研究对12个香稻材料Badh2基因第7外显子序列进行PCR扩增和序列分析,利用籽粒咀嚼法、KOH浸泡法对香稻材料进行香味鉴定,以分析香稻材料Badh2基因第7外显子的序列突变及其与香味性状的对应关系。结果表明,香糯、绿金香、美香占2号、华香、越香选1号、红芋香、美香选1号、巴香选1号、泰香选1号、泰香选2号10个材料Badh2基因的第7外显子均发生了8 bp的缺失(aaaa--t--ggc)和1 bp的突变(g→t),与GenBank的EU155083序列的突变一致,在中国水稻材料中首次发现该突变。在发生突变的10个香稻材料中,7个材料被鉴定为香稻品种,其中美香占2号和越香选1号的糙米有甜味;华香和美香选1号被鉴定为杂合基因型,红芋香被鉴定为非香稻。香稻材料Badh2基因第7外显子的序列突变与其香味性状不能一一对应。研究结果为水稻香味性状遗传机制研究和香稻品种的推广提供了参考。 展开更多
关键词 香稻 badh2 序列突变 香味鉴定
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香型椰子BADH2基因生物信息学及表达分析
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作者 周丽霞 吕湘 +1 位作者 孙熹微 杨耀东 《分子植物育种》 CAS 北大核心 2023年第8期2527-2531,共5页
2-乙酰-1-吡咯啉(2AP)是香型椰子香味物质的主要成分,BADH2是调控2AP合成的关键基因,分析香型椰子BADH2 (A-CnBADH2)基因的理化性质及组织表达特性,为香型椰子中香味物质2AP合成与积累的分子调控机理研究提供理论参考。本研究通过分析A-... 2-乙酰-1-吡咯啉(2AP)是香型椰子香味物质的主要成分,BADH2是调控2AP合成的关键基因,分析香型椰子BADH2 (A-CnBADH2)基因的理化性质及组织表达特性,为香型椰子中香味物质2AP合成与积累的分子调控机理研究提供理论参考。本研究通过分析A-CnBADH2基因结构,发现其含有11个外显子和10个内含子,A-CnBADH2为非分泌蛋白,其大小为503 aa,等电点为5.35,分子量为54.92 kD,含有多个磷酸化位点,定位在细胞质中,二级结构以α-螺旋为主。系统进化分析表明,在遗传系数为0.587处,香型椰子、非香型椰子和水稻BADH2蛋白为同一个进化分支。通过对香型椰子和非香型椰子BADH2基因的序列进行比对,发现在基因的1 371位点,非香型椰子为G,而香型椰子为C,该位点的突变使得第442位点的丙氨酸变为脯氨酸,即P442A。荧光定量PCR分析得知,A-CnBADH2基因在根和茎中的相对表达量均显著低于在叶和椰肉中的相对表达量(P<0.05),但该基因在叶片和椰肉中的表达量无显著差异。该结果为BADH2基因调控2AP合成的分子机理提供参考。 展开更多
关键词 香型椰子 badh2基因 生物信息学 表达分析
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利用CRISPR/Cas9技术编辑BADH2-1/BADH2-2创制香米味道玉米新种质 被引量:11
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作者 张翔 史亚兴 +5 位作者 卢柏山 武莹 刘亚 王元东 杨进孝 赵久然 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2064-2072,I0002,I0003,I0004,共12页
【目的】香味是作物的重要食味品质之一。2-乙酰-1-吡咯啉(2-acetyl-1-pyrroline,2-AP)是主要香味物。BADH2是控制水稻等作物香味性状的关键基因,敲除该基因可以产生香味稻米。利用CRISPR/Cas9基因编辑技术在北京市农林科学院自育的玉... 【目的】香味是作物的重要食味品质之一。2-乙酰-1-吡咯啉(2-acetyl-1-pyrroline,2-AP)是主要香味物。BADH2是控制水稻等作物香味性状的关键基因,敲除该基因可以产生香味稻米。利用CRISPR/Cas9基因编辑技术在北京市农林科学院自育的玉米骨干亲本京724上敲除BADH2同源基因,以期获得有香米味道的玉米新种质材料。【方法】利用Ensembl数据库在线BLAST工具,将水稻OsBADH2蛋白序列在拟南芥、水稻和玉米蛋白序列数据库中进行序列比对,获得上述3个物种的BADH基因家族成员,并利用UniProt蛋白数据库中的结构域信息进行验证。进一步使用MEGA软件进行系统进化分析,获得玉米BADH2同源基因作为候选编辑靶标。基于CRISPR/Cas9基因编辑技术的原理,在候选基因的外显子处设计特异性靶点,并构建入CRISPR/Cas9基因编辑载体。再以玉米自交系京724为受体,利用农杆菌介导的遗传转化方法,通过磷酸甘露糖异构酶基因(phosphomannose isomerase,PMI)抗性筛选获得阳性转基因植株。转基因株系经测序明确其在靶基因中产生的突变类型。利用气相色谱质谱联用仪(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)检测基因编辑株系T1籽粒中香米主要香味物质2-AP的含量,以确认京724在基因编辑前后2-AP含量的变化。【结果】系统进化分析发现,玉米中存在2个BADH2同源基因,分别命名为ZmBADH2-1和ZmBADH2-2。ZmBADH2-1位于第4染色体,ZmBADH2-2位于第1染色体。2个基因均包含15个外显子和14个内含子,第4外显子间的核苷酸序列高度同源。在2个基因的第4外显子区域设计靶点并构建入CRISPR/Cas9基因编辑载体,通过遗传转化获得28株转基因株系。PCR扩增及测序分析结果显示,其中10株材料的2个ZmBADH2s在靶点区域均发生突变,突变基因型包括双等位突变和多等位突变,突变类型为不同数量的碱基缺失和插入。质谱检测结果显示玉米ZmBADH2双基因突变体籽粒中存在与香稻同样成分的2-AP。随机选取的4个T_(1)代基因编辑株系籽粒中,2-AP平均含量分别为438.29、404.63、348.65和161.82μg·kg-1,而未经过编辑的京724中未检测到2-AP。【结论】利用CRISPR/Cas9技术对玉米ZmBADH2-1和ZmBADH2-2同时进行定点敲除,创制出籽粒中具有香米味道的玉米骨干亲本新种质材料。 展开更多
关键词 玉米自交系京724 CRISPR/Cas9 基因编辑 badh2 香味 2-乙酰-1-吡咯啉
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48份水稻骨干材料香味及Badh2变异类型的鉴定 被引量:7
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作者 张倩倩 殷春渊 +8 位作者 刘贺梅 胡秀明 孟利红 王和乐 张金霞 田芳慧 袁泽科 孙建权 王书玉 《种子》 北大核心 2024年第1期107-113,共7页
为促进香稻育种,明确水稻重要种质资源中香味基因的存在情况,本研究将传统香味鉴定方法(KOH浸泡法)与分子标记技术相结合,对48份水稻骨干材料的香味及香味基因Badh2变异类型进行鉴定。结果表明,在48份供试材料中,利用KOH浸泡法检测到具... 为促进香稻育种,明确水稻重要种质资源中香味基因的存在情况,本研究将传统香味鉴定方法(KOH浸泡法)与分子标记技术相结合,对48份水稻骨干材料的香味及香味基因Badh2变异类型进行鉴定。结果表明,在48份供试材料中,利用KOH浸泡法检测到具有香味的材料有44份;利用香味基因Badh2的7种等位基因变异类型功能标记检测到含有香味的材料有43份,其中,有41份为纯合香型,2份为杂合型,等位基因Badh2-E2的变异类型有37份,等位基因Badh2-E7的变异类型有6份,未检测到等位基因Badh2-E4-5、Badh2-E12、Badh2-E13、Badh2-UTR和Badh2-Pro的变异类型。通过比较KOH浸泡法与分子标记技术,发现仅有1份材料检测结果不同,明水香稻(X23)用KOH浸泡法检测出具有香味,但本研究所用的Badh2的7种等位基因变异类型功能标记却未检测出含有香味,说明该材料可能属于Badh2其他已报道的或新的等位基因变异类型,也可能是含有新的香味基因。 展开更多
关键词 水稻 香味 badh2 变异类型
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南方稻区主栽香稻品种香味基因Badh2基因型分析 被引量:5
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作者 梁雪雨 郭敏 +5 位作者 欧旭华 陈莹 周丹华 黄翠红 王慧 杨瑰丽 《广东农业科学》 CAS 2023年第12期104-111,共8页
【目的】香味是水稻重要的品质性状之一,直接影响消费者对稻米蒸煮食味的感官评价。香稻资源的筛选和香味基因的鉴定与利用对香稻遗传育种以及香稻产业发展具有一定的实践意义。Badh2是目前已被克隆的控制水稻香味的主效基因,明确该基... 【目的】香味是水稻重要的品质性状之一,直接影响消费者对稻米蒸煮食味的感官评价。香稻资源的筛选和香味基因的鉴定与利用对香稻遗传育种以及香稻产业发展具有一定的实践意义。Badh2是目前已被克隆的控制水稻香味的主效基因,明确该基因不同突变类型在南方地区香稻主栽品种中的分布与利用程度,可更好地服务于南方稻区的香稻育种研究。【方法】利用香味基因Badh2的KASP功能性分子标记,对30份南方香稻主栽品种Badh2进行基因分型分析,并采用咀嚼法、KOH浸泡法、HS-SPME/GC-MS联用技术对以上香稻品种进行香味表型鉴定,同时对主栽香稻品种的香源亲本进行溯源分析。【结果】KASP分子标记可准确地对香味基因Badh2进行基因分型,南方稻区种植推广的30份香稻品种Badh2等位变异基因分型结果均为Badh2-E7型突变,并且利用多种香味检测方法鉴定以上香稻均具有香味。对香稻品种的香源亲本溯源分析发现,南方稻区香稻品种香源亲本来源比较单一,主要是包括象牙香占、Basmati 370等,其中以象牙香占为香源亲本占比约30%,以Basmati 370为香源亲本占比约13%。【结论】通过KASP基因分型技术可实现对香稻进行大批量快速鉴定,本研究中所涉及的南方主栽香稻品种的Badh2等位基因型均为Badh2-E7型,香味基因基因型背景较为单一,可能与香源亲本来源单一有关。未来在南方稻区的香稻育种中,可以适当引入新的香味基因,丰富香味基因的遗传背景,培育更多香味类型的香稻品种。 展开更多
关键词 香稻 badh2 KASP分子标记 基因分型 香源亲本 南方稻区
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四引物扩增受阻突变体系PCR检测水稻香味基因badh2方法的优化 被引量:4
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作者 任小青 凌宇轩 +3 位作者 苗哲宁 刘士尧 冀占东 夏志辉 《分子植物育种》 CAS 北大核心 2023年第13期4338-4343,共6页
badh2是控制水稻香味的主效基因,其与等位非香基因Badh2功能差异主要在于第七外显子上的8 bp缺失及3个SNP,开发其易于分辨且稳定的功能标记将有助于香稻分子育种。本研究基于四引物扩增受阻突变体系PCR(Tetra Primer Amplification Refr... badh2是控制水稻香味的主效基因,其与等位非香基因Badh2功能差异主要在于第七外显子上的8 bp缺失及3个SNP,开发其易于分辨且稳定的功能标记将有助于香稻分子育种。本研究基于四引物扩增受阻突变体系PCR(Tetra Primer Amplification Refractory Mutation System PCR,Tetra-primer ARMS PCR)原理,在功能差异位点外侧两引物一致的情况下,分别设计与badh2和Badh2完全匹配的5'端添加错配碱基的靶引物。结果表明,经1%的琼脂糖凝胶电泳后,由完全匹配引物组成的PCR体系基本能分辨badh2/Badh2基因型,但目标条带较模糊;而引物中5'端引入错配碱基的PCR体系能产生更明晰、易于分辨的目标条带。本研究将有助于香稻分子育种及为其他类似分子标记的优化提供借鉴。 展开更多
关键词 香稻 香味基因badh2 四引物扩增受阻突变体系PCR 功能标记
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两种筛选水稻badh2-E2类型香味基因分子标记的建立 被引量:10
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作者 许言福 黄菊 +2 位作者 王英存 王杰 李建粤 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2441-2445,共5页
本研究根据香味基因(badh2-E2)与非香基因(Badh2)在第2外显子7个脱氧核苷酸序列缺失差异,建立了一个新的STS分子标记和检测方法;并根据badh2-E2与Badh2+310 bp位点脱氧核苷酸的差异性,建立一个新的CAPS(EheⅠ)分子标记和检测方法。结果... 本研究根据香味基因(badh2-E2)与非香基因(Badh2)在第2外显子7个脱氧核苷酸序列缺失差异,建立了一个新的STS分子标记和检测方法;并根据badh2-E2与Badh2+310 bp位点脱氧核苷酸的差异性,建立一个新的CAPS(EheⅠ)分子标记和检测方法。结果显示:建立的STS分子标记与前人的报道相比扩增的条带更小,只有100 bp左右,能够更加清晰地鉴别出香与非香基因型之间的差异;而建立的CAPS(EheⅠ)分子标记,纯合非香稻可获得长度为292 bp和375 bp两条带,纯合香稻可获得长度为667 bp一条带,杂合F1植株可获得长度为292 bp、375 bp和667 bp3条带,对于不同基因型检测结果的判断效果更明显。采用本研究建立的方法能够提高水稻badh2-E2类型香味基因选择效率。 展开更多
关键词 水稻 第2外显子突变的香味基因 分子标记 STS CAPS
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宁夏枸杞甜菜碱乙醛脱氢酶(LbBADH2)的克隆与序列分析 被引量:1
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作者 樊云芳 陈晓军 曹有龙 《安徽农业科学》 CAS 2014年第36期12798-12802,共5页
以宁夏枸杞为试验材料,利用同源克隆技术,设计简并引物,克隆得到一个新的甜菜碱醛脱氢酶基因。该基因全长c DNA为1 527个碱基,编码508个氨基酸,编码区两侧翼分别具有5'UTR(47 bp)和3'UTR(129 bp)。在推导的氨基酸序列中,含有醛... 以宁夏枸杞为试验材料,利用同源克隆技术,设计简并引物,克隆得到一个新的甜菜碱醛脱氢酶基因。该基因全长c DNA为1 527个碱基,编码508个氨基酸,编码区两侧翼分别具有5'UTR(47 bp)和3'UTR(129 bp)。在推导的氨基酸序列中,含有醛脱氢酶所具有的高度保守的十肽(VTl El GGKSP)以及与酶功能有关的半胱氨酸残基(C)。进化分析表明,它与番茄甜菜碱醛脱氢酶亲缘关系最近,与其他藜科植物亲缘关系较远。该基因的获得有助于理解枸杞这一盐生植物耐盐机理,为培育新的耐盐枸杞奠定理论基础。 展开更多
关键词 宁夏枸杞 同源克隆 badh2
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水稻种质资源香味基因Badh2的分子鉴定及香稻筛选 被引量:11
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作者 宁敏 刘俊雄 +5 位作者 暴亚冲 陈本佳 刘金涛 胡庆毅 张静 黄立钰 《分子植物育种》 CAS 北大核心 2021年第15期5017-5029,共13页
稻米香味性状是稻米品质的重要评价指标,香稻的培育是提高稻米附加值进而提高农民种粮积极性的有效手段,而香稻育种面临遗传背景来源单一的瓶颈大大制约了香稻的育种进程。发掘和利用香稻种质资源,扩大香稻遗传多样性是解决这一问题的... 稻米香味性状是稻米品质的重要评价指标,香稻的培育是提高稻米附加值进而提高农民种粮积极性的有效手段,而香稻育种面临遗传背景来源单一的瓶颈大大制约了香稻的育种进程。发掘和利用香稻种质资源,扩大香稻遗传多样性是解决这一问题的主要途径。本研究利用已知水稻香味基因Badh2的分子标记,分析了来自世界各地的817份水稻种质资源及25份野生稻祖先的Badh2基因型。通过品尝法对具有突变型Badh2的稻米进行了香味性状鉴定,研究结果表明,83份水稻种质资源材料具有突变型Badh2基因,其中包括籼稻52份、粳稻30份、中间型1份;而普通野生稻和尼瓦拉野生稻均为野生型Badh2,表明香味性状是在栽培稻驯化过程中由香味基因Badh2自然突变产生。通过人工咀嚼法对83份具有突变型Badh2的稻米进行了香味性状鉴定,结果表明有28份稻米具有明显的香味,其中籼稻为20份,粳稻7份,中间型1份,并且籼稻香味浓郁程度普遍高于粳稻,推测Badh2受遗传背景影响而导致2-乙酰-1-吡咯啉在籽粒中积累量不同。本研究鉴定的香稻种质资源将为开展稻米香味性状遗传改良提供重要材料支撑。 展开更多
关键词 香稻 badh2 分子标记 种质资源
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利用CRISPR-Cas9技术编辑Badh2基因创制优质香型籼稻三系不育系 被引量:7
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作者 韦新宇 曾跃辉 +5 位作者 杨旺兴 肖长春 候新坡 黄建鸿 邹文广 许旭明 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2144-2159,共16页
稻米香味是水稻的重要食味品质之一,其主要受第8染色体上编码甜菜碱脱氢酶基因Badh2控制,该基因突变可导致香味物质2-乙酰-1-吡咯啉(2-AP)的含量增加从而促进香味的产生。本研究以三明市农业科学研究院自主选育的优质籼型杂交稻保持系明... 稻米香味是水稻的重要食味品质之一,其主要受第8染色体上编码甜菜碱脱氢酶基因Badh2控制,该基因突变可导致香味物质2-乙酰-1-吡咯啉(2-AP)的含量增加从而促进香味的产生。本研究以三明市农业科学研究院自主选育的优质籼型杂交稻保持系明太B为受体,利用CRISPR-Cas9技术对其Badh2基因进行编辑和敲除。获得2个T0代转基因纯合突变体植株并对其衍生的48个T1代单株进行鉴定和分析,获得1个不含转基因载体骨架且在第2外显子插入单个碱基T的纯合突变体株系明太B-badh2。利用半定量PCR和qRT-PCR技术以及气相色谱质谱联用仪(GC-MS)检测Badh2基因相对表达量和2-AP含量;同时采用农业行业标准(NY/T1433-2014)推荐的48对水稻SSR引物进行指纹图谱分析。结果表明,该株系Badh2基因RNA表达水平显著下调;籽粒中香味物质2-AP的含量显著增加;指纹图谱分析发现,仅1对引物Rm571在野生型和突变体之间鉴定到等位变异,两组材料遗传差异较小。此外,本研究还对野生型和突变体T2代植株表型性状、稻米蒸煮食味品质和外观品质指标进行了考察和测定分析。结果表明,所有指标在两组材料间均无显著差异。进一步采用测交和回交转育方法并结合Badh2位点测序分析,成功选育获得了其对应的纯合香型三系不育系明太A-badh2。通过与恢复系明恢703、明恢3009测配,其组合产量与国家审定品种明太优703、明太优3009相近且表现出较强的超标优势。此外,通过与香型恢复系明恢1831测配后发现其组合籽粒中香味物质2-AP含量极显著高于对照组合明太A/明恢1831。因此,利用CRISPR-Cas9基因编辑技术,可对水稻香味基因Badh2进行精准定向编辑和敲除,实现对水稻香味性状的改良,为创制香型籼稻不育系提供理论指导,从而加快香型杂交稻育种进程。 展开更多
关键词 水稻 CRISPR-Cas9 基因编辑 香味 badh2 2-乙酰-1-吡咯啉(2-AP)
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