Mutagénesis dirigida al sitio en trigo mediante inducción haploide por maíz

• Fecha : 21 de julio de 2020
• Fuente : Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research
• Resumen : La mutagénesis dirigida al sitio facilita la validación experimental de la función génica y puede acelerar el fitomejoramiento al producir nueva biodiversidad o al reproducir variantes genéticas previamente conocidas en otros lugares que no sean sus antecedentes genéticos originales. Sin embargo, su aplicación es un desafío en el trigo debido a la alta genómicaredundancia y métodos de transferencia de ADN altamente dependientes del genotipo.

Un nuevo estudio, que se ha publicado recientemente en el Revista de biotecnología vegetal , demuestra cómo se puede lograr la mutagénesis dirigida al sitio en prácticamente cualquier germoplasma de trigo de elección mediante la polinización intergenérica del trigo con maíz transgénico cas9 / ARN guía gRNA.

Para ejemplificar este principio, se generaron nuevas variantes alélicas para los genes de trigo BRASSINOSTEROID-INSENSITIVE 1 BRI1 y SEMIDWARF 1 SD1 que están involucrados en la regulación de la altura de la planta de rasgos agronómicamente importantes.

En total, se identificaron 15 mutantes independientes específicos del gen objetivo de 174 plantas de trigo. Se obtuvieron mutantes en seis fondos de trigo, incluidos los tres trigos comunes de primavera BW, W5 y K15, el trigo de pan de invierno S96,así como los dos trigos duros D6 y D7. Se encontraron mutaciones en los tres motivos genómicos diana abordados. Ninguno de los 15 mutantes portaba ningún transgen. La eficiencia en la formación de plantas mutantes varió de 3.6% a 50%.

"Los principales avances logrados en el presente estudio incluyen 1 una dependencia del genotipo muy reducida, 2 la oportunidad de crear una variedad completa de plantas de trigo que transportan diferentes variantes alélicas del gen objetivo utilizando solo un maíz cas9 / gRNA-transgénicoplanta, así como 3 la producción de mutantes específicos de genes diana que se reproducen instantáneamente y generalmente no tienen transgenes ", dice el Dr. Nagaveni Budhagatapalli, quien desempeñó un papel clave en el estudio realizado en el Instituto de Genética Vegetal de Leibnizy Gatersleben de Investigación de Plantas de Cultivos IPK.

Sin embargo, todavía hay espacio para aumentar la eficiencia de este enfoque, por ejemplo, mediante una expresión más fuerte de Cas9 y ARNm en el punto de tiempo relevante o mediante el desarrollo de protocolos mejorados para la producción en planta de haploides duplicados.

Fuente de la historia :

Materiales proporcionado por Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.

Referencia del diario :

1. Nagaveni Budhagatapalli, Thomas Halbach, Stefan Hiekel, Heike Büchner, Andreas E. Müller, Jochen Kumlehn. Mutagénesis dirigida al sitio en pan y trigo duro mediante polinización por cas9 / guía de maíz transgénico de ARN utilizado como inductor de haploidía . Revista de biotecnología vegetal , 2020; DOI: 10.1111 / pbi.13415