东北农业大学刘珊珊/张淑珍团队合作在一区Top期刊Journal of AGRICULTURAL and FOOD CHEMISTRY在线发表封面论文
发布日期:2024-07-02 发布机构:宣传部 责任编辑:侯诗辰 阅读次数:
东北农业大学刘珊珊/张淑珍团队应用CRISPR/Cas9技术编辑大豆长链非编码RNA,lincCG1创制LincG1-型(β–conglycinin-deficient type)低致敏大豆新品系。
该研究利用双靶点CRISPR/Case9载体系统,定向编辑‘大豆致敏蛋白相关’基因间长链非编码RNA(long intergenic non-coding RNA,lincRNAs),lincCG1。双靶点敲除lincCG1基因导致大片段缺失,产生lincCG1基因功能丧失型(LincCG1-type)突变体,lincCG1功能丧失可导致大豆7S(β–conglycinin)α′-,α-,与β-三个主要致敏亚基同时缺失,LincCG1-type突变体主要农艺及品质性状分析结果表明:T4代Cas9-free、LincCG1-type突变品系(CF-LincCG1)的产量性状相对于野生型对照品种‘东农50’无明显差异,但在含硫氨基酸、游离精氨酸及种子蛋白总量上显著高于‘东农50’。
该研究为大豆蛋白质组分改良育种提供了优异新等位基因(LincCG1)、优异新品系(CF-LincCG1);开辟了大豆长链非编码RNA功能研究的新篇章,对进一步深入研究大豆非编码RNA的功能及作用机制有重要参考价值。
7S(β–conglycinin)与11S(glycinin)球蛋白是大豆种子贮藏蛋白的主要组分,约占大豆种子贮藏蛋白总量的70%左右。目前的研究表明,7S球蛋白的营养及加工品质均不及11S球蛋白,而且大豆致敏蛋白主要存在于7S球蛋白中,它的的三个主要亚基a?-(76kD)、a-(72kD)和b-(52-54kD)都是大豆致敏原。7S球蛋白亚基缺失型大豆品种在减少或除去致敏蛋白的同时,可以有效改良大豆蛋白的营养品质、改变大豆蛋白的加工特性。然而,由于7S球蛋白由多基因家族编码,‘a?-,a-与b-三个亚基同时缺失型’突变体种质鲜有报道。
长链非编码RNA(linRNAs)是一类近年新发现的RNA分子,,其长度一般大于200个核苷酸,并且缺乏编码潜力。它们能够在转录水平和转录后水平通过信号分子、捕获分子、导向分子、支架分子等四种方式调控基因的表达。根据lncRNAs在基因组上的位置,lncRNAs可细分为基因间区的lncRNAs(lincRNA)、内含子中的lncRNAs(intron lncRNA),以及反义lncRNAs(antisense lncRNA)。相对于动物lncRNAs,植物中lncRNAs的研究相对较少,目前的研究结果表明,植物lncRNAs在生长发育及逆境应答中发挥重要调控功能,大部分植物lncRNAs的功能尚未解析,研究前景广阔。
图文摘要
本研究首次在大豆中鉴定、克隆了‘基因间的长链非编码RNA’功能基因lincCG1,完成了对lincCG1功能从基因到表型的双向验证,证明:(1)lincCG1是在影响大豆种子贮藏蛋白亚基组成中具有重要调控功能的一个lincRNA;(2)双靶点CRISPR/Cas9技术可实现lincCG1基因功能完成丧失,从而高效、精准的调控大豆蛋白组分。以上结果证明,针对大豆lncRNAs基因设计双靶点CRISPR/Case9载体系统,是克服linRNAs表达量低、保守性低的缺点,深入解析大豆linRNAs基因功能高效、可行的方法。
本文被邀请作为Journal of AGRICULTURAL and FOOD CHEMISTRY期刊的封面文章
东北农业大学教授刘珊珊和张淑珍为共同通讯作者,副教授宋波和在读博士生罗亭亭为共同第一作者,成果获得:十四五国家重点研发‘北方大豆高产优质耐密新种质创制与应用’项目、黑龙江省头雁团队、黑龙江省农业生物经济协同创新体系等项目资助。
(供稿/农学院)
新闻资讯
- 东北农业大学召开2024届毕业生就业工作总结表彰暨2025届毕业生就业工作动员部署会
- 东北农业大学举办“百团绽放 青春飞扬”2024年学生社团开放日
- 东北农业大学举行2024年新入职教工培训开班式
- 塔里木大学党委副书记于军带队到东北农业大学调研
- 东北农业大学2名辅导员荣获2024年“龙江最美高校辅导员”“黑龙江省高校辅导员年度人物”荣誉称号
- 东北农业大学参加2024世界农业科技创新大会
- 黑龙江省高等学历继续教育教学指导委员会成立大会暨继续教育数字化管理工作会议召开
- 第六届博看杯黑龙江省高等学校图书馆“精忠报国·爱我中华”经典朗读活动优秀作品展演会在东北农业大学举办
- 东北农业大学举办庆祝老年节暨2024年校情通报会
- 东北农业大学参加黑龙江省高校文科成果转化联盟启动大会
- 东北农业大学举办稻豆轮作直播稻高产栽培技术交流及田间测产观摩活动