本技术涉及一种基于CRISPR/Cas9技术的小麦TaMYB44基因编辑载体,该载体以pBUE414为基础,整合了sgRNA和Cas9表达单元。Cas9表达单元由Ubi启动子控制,而sgRNA表达单元则包含TaU3启动子、TaMYB44的sgRNA1、OsU3t终止子、TaU3启动子、TaMYB44的sgRNA2和TaU3t终止子。通过应用此载体,能够有效敲除小麦中的TaMYB44基因,进而提高籽粒中高分子量谷蛋白的含量。
背景技术
小麦 ( Triticum aestivum
L.)是世界种植的三大粮食作物之一,籽粒中含有8%–15%的蛋白质,根据蛋白质在溶剂中的溶解度,可分为四类:球蛋白(溶于稀盐)、清蛋白(溶于水)、醇溶蛋白(溶于70%乙醇)和谷蛋白(溶于稀酸或稀碱)。谷蛋白根据分子量大小可分为高分子量谷蛋白(HMW-GS)和低分子量谷蛋白(LMW-GS),尽管高分子量谷蛋白含量仅占籽粒储藏蛋白的10%,但对小麦面粉烘烤品质具有决定性作用。
高分子量谷蛋白基因启动子上具有多种顺式作用元件,例如:PBF,bZIP,PBF,ABRE,VP1,MYB和NAC结合元件,多种转录因子可能参与到其调控网络中。目前对小麦高分子量谷蛋白基因调控的研究相对较少,已报道高分子量谷蛋白的促进因子5个,分别为PBF、TaSPA、TaFUSCA3、TaGAMyb以及TaNAC019,抑制因子3个,分别为TaSHP、TaODORANT、TaSPR,充分挖掘克隆新的高分子量谷蛋白调控因子,可以为基因聚合育种提供基因资源,这也是小麦品质育种的新途径。
实现思路