研讨团队选取优质粳稻种类“嘉禾212”为资料，靶向修改水稻成长素受体基因OsAFB4。经过规划双gRNA引导的CRISPR/Cas9体系，成功取得4个纯合骤变系。其间Osafb4-13株系在去除转基因成分后，仍保持稳定的除草剂抗性。水培试验显现，骤变体在10 μM 毒莠定和1 μM麦草畏处理下，茎根伸长率仍保持在80110%，而野生型水稻成长按捺达4050%。一起，骤变体的叶绿素含量在除草剂钳制下仍保持正常水平。研讨之后发现，OsAFB4蛋白经过调控OsIAA1/3/9/20等成长素呼应基因的表达介导除草剂敏感性。当骤变体触摸除草剂时，这些基因的表达被明显按捺。启动子活性试验证明，除草剂会特异性诱导OsAFB4基因在茎尖安排的高表达。该调控途径使得骤变体既能反抗除草剂损害，又不影响其正常的成长发育。田间试验显现，Osafb4-13株系经1080克/公顷毒莠定和1000克/公顷麦草畏别离喷洒后，穗粒数、分蘖数、千粒重等目标与未处理组均无明显差异，单株产值保持稳定。相比之下，野生型水稻的产值下降明显。该效果初次完成了经过单基因修改赋予水稻对两种除草剂的穿插抗性，且不含外源转基因成分。组成成长素类除草剂因其低毒、抗性开展慢等长处，全球农业用量位列第三。该研讨为水稻抗除草剂育种供给了全新种质资源，有望削减除草剂使用量，下降环境污染危险。现在团队正
田间试验显现OsAFB4基因修改水稻株系喷施抗成长素类除草剂后单株产值保持稳定
论文榜首作者为浙江大学硕士生魏皓楠，通讯作者为浙江大学生命科学学院的边红武副教授和我国水稻研讨所水稻生物育种全国要点试验室的高振宇研讨员。该研讨取得国家自然科学基金、浙江省要点研制方案、浙江省自然科学基金等项目赞助，有关技能已申请专利维护。
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