• 首页
  • 组织机构
    • 基本概况
    • 院领导
    • 使命标识
    • 机构设置
    • 发展规划
  • 科技创新
    • 通知公告
    • 科技动态
    • 政策法规
    • 科研基地
  • 成果转化
    • 转化动态
    • 转化平台
    • 技术成果
    • 良种良苗
    • 科技产品
  • 人才队伍
    • 人才动态
    • 人事人才政策
    • 创新团队
    • 专家风采
    • 专家库
  • 国际合作
    • 国际合作与交流
    • 合作平台与伙伴
    • 对外合作政策
  • 服务三农
    • 热区"三农"
    • 院地合作基地
  • 党建文化
    • 党建工作
    • 反腐倡廉
    • 统战工作
    • 群团工作
    • 文化建设
    • 学习交流
  • 教育培训
    • 研究生教育
当前位置:首页 » 要闻聚焦 » 详细
中国热科院在基因编辑创制新型淀粉木薯种质方面取得重要进展
作者:生物所 来源:中国热带农业科学院

近日,中国热科院热带生物技术研究所木薯转基因与基因编辑团队在木薯淀粉品质改良研究方面取得重要进展。研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术成功编辑了我国木薯主栽品种SC8的MeMinD基因,揭示了该基因在调控木薯淀粉体大小和淀粉颗粒形态方面具有关键作用。


 image.png


木薯是热带和亚热带地区重要的经济作物,其块根富含淀粉,是全球近10亿人口重要的食物来源。淀粉体是植物贮藏器官淀粉合成和积累的场所,其分裂和大小可影响淀粉颗粒的形态和结构。然而,淀粉体的分裂对木薯块根淀粉积累的影响还有待进一步解析。


研究团队以木薯品种SC8为材料,通过CRISPR/Cas9技术创制了MeMinD基因功能缺失突变体。与野生型相比,memind突变体的淀粉体显著增大,淀粉体内积累的淀粉颗粒数量增多(图1),颗粒大小分布范围更广(图2)。此外,MeMinD基因的失功能触发了淀粉合成相关基因表达发生重编程,影响了淀粉的精细结构。memind突变体支链淀粉链的短链占比显著降低,中等和较长链比例增加,导致直链淀粉含量提高16%。淀粉颗粒形态和精细结构的变化,导致memind突变体木薯淀粉的糊化特性发生显著变化,如糊化起始温度、峰值温度和结束温度均显著提高,以及糊化的峰值粘度、热糊粘度和最终粘度均显著提高。以上结果表明,该团队通过基因编辑敲除MeMinD基因,创制了新型淀粉木薯新种质。


image.png 

图1.memind突变体淀粉体及淀粉粒变化分析

 

image.png 

图2.memind突变体淀粉的粒度分析


image.png 

图3.memind突变体淀粉的精细结构和糊化特性分析

相关研究成果以“Mutation of MeMinD increased amyloplast size with a changed starch granule morphologenesis and structures in cassava storage roots”为题发表于《Carbohydrate Polymers》。中国热科院生物所/三亚研究院陆小花博士后和王亚杰助理研究员为共同第一作者。中国热科院生物所/三亚研究院姚远副研究员、郭建春研究员、刘姣副研究员为共同通讯作者。该研究得到热带作物生物育种全国重点实验室科研项目、中央级公益性科研院所基本科研业务费、国家木薯产业技术体系、海南省种业实验室揭榜挂帅项目等项目的资助。

 

论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S014486172401110X



  • Copyright © 中国热带农业科学院监制
  • 地址:海南省海口市城西学院路4号
  • 邮编:571101
  • 琼公网安备 46010602000325号
  • 琼ICP备11000394号
English | 旧版
官微二维码 官网二维码
  • 首页
  • 组织机构
    • 基本概况
    • 院领导
    • 使命标识
    • 机构设置
    • 发展规划
  • 科技创新
    • 通知公告
    • 科技动态
    • 政策法规
    • 科研基地
  • 成果转化
    • 转化动态
    • 转化平台
    • 技术成果
    • 良种良苗
    • 科技产品
  • 人才队伍
    • 人才动态
    • 人事人才政策
    • 创新团队
    • 专家风采
    • 专家库
  • 国际合作
    • 国际合作与交流
    • 合作平台与伙伴
    • 对外合作政策
  • 服务三农
    • 热区"三农"
    • 院地合作基地
  • 党建文化
    • 党建工作
    • 反腐倡廉
    • 统战工作
    • 群团工作
    • 文化建设
    • 学习交流
  • 教育培训
    • 研究生教育

重要新闻

  • 刘国中在海南调研时强调:强化协同攻关机制 加快种业科技进步
  • 韩俊在海南调研时强调 建强国家农业战略科技力量 努力抢占农业科技制高点
  • 喜报!中国热科院牵头成果荣获国家科学技术进步二等奖
  • 喜报!中国热科院2023年度海南省科学技术奖实现新突破
  • 中国热科院召开深入贯彻中央八项规定精神学习教育征求意见座谈会
  • 中国热科院在基于混合监督学习的菠萝智能识别算法方面取得新进展

热区热点

  • 海南昌江:火龙果基地灯火璀璨美如画

  • 热带水果飘香金沙江畔

专题推荐

当前位置:>首页>要闻聚焦

中国热科院在基因编辑创制新型淀粉木薯种质方面取得重要进展

  作者: 生物所   来源: 中国热带农业科学院  日期: 2024-10-28   点击: [ 小  中  大   打印  ] 我要分享

近日,中国热科院热带生物技术研究所木薯转基因与基因编辑团队在木薯淀粉品质改良研究方面取得重要进展。研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术成功编辑了我国木薯主栽品种SC8的MeMinD基因,揭示了该基因在调控木薯淀粉体大小和淀粉颗粒形态方面具有关键作用。


 image.png


木薯是热带和亚热带地区重要的经济作物,其块根富含淀粉,是全球近10亿人口重要的食物来源。淀粉体是植物贮藏器官淀粉合成和积累的场所,其分裂和大小可影响淀粉颗粒的形态和结构。然而,淀粉体的分裂对木薯块根淀粉积累的影响还有待进一步解析。


研究团队以木薯品种SC8为材料,通过CRISPR/Cas9技术创制了MeMinD基因功能缺失突变体。与野生型相比,memind突变体的淀粉体显著增大,淀粉体内积累的淀粉颗粒数量增多(图1),颗粒大小分布范围更广(图2)。此外,MeMinD基因的失功能触发了淀粉合成相关基因表达发生重编程,影响了淀粉的精细结构。memind突变体支链淀粉链的短链占比显著降低,中等和较长链比例增加,导致直链淀粉含量提高16%。淀粉颗粒形态和精细结构的变化,导致memind突变体木薯淀粉的糊化特性发生显著变化,如糊化起始温度、峰值温度和结束温度均显著提高,以及糊化的峰值粘度、热糊粘度和最终粘度均显著提高。以上结果表明,该团队通过基因编辑敲除MeMinD基因,创制了新型淀粉木薯新种质。


image.png 

图1.memind突变体淀粉体及淀粉粒变化分析

 

image.png 

图2.memind突变体淀粉的粒度分析


image.png 

图3.memind突变体淀粉的精细结构和糊化特性分析

相关研究成果以“Mutation of MeMinD increased amyloplast size with a changed starch granule morphologenesis and structures in cassava storage roots”为题发表于《Carbohydrate Polymers》。中国热科院生物所/三亚研究院陆小花博士后和王亚杰助理研究员为共同第一作者。中国热科院生物所/三亚研究院姚远副研究员、郭建春研究员、刘姣副研究员为共同通讯作者。该研究得到热带作物生物育种全国重点实验室科研项目、中央级公益性科研院所基本科研业务费、国家木薯产业技术体系、海南省种业实验室揭榜挂帅项目等项目的资助。

 

论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S014486172401110X



  

360网站安全检测平台

Copyright © 中国热带农业科学院监制

地址:中国海南省海口市龙华区学院路4号 邮编:571101

联系电话:0898-66962965

电子邮箱:bgs@catas.cn

琼ICP备11000394号 琼公网安备 46010602000325号