Phân lập và thiết kế sgRNA chỉnh sửa  promoter OsSWEET11 liên  quan đến bệnh bạc lá trên lúa TBR225

TRẦN LAN ĐÀI, PHÙNG THỊ THU HƯƠNG, PHẠM HỒNG HIỂN, NGUYỄN THỊ THU HÀ, PHẠM XUÂN HỘI, NGUYỄN DUY PHƯƠNG.

Từ khóa

Bệnh bạc lá lúa, CRISPR/Cas9, OsSWEET11, TBR225.

Tóm tắt

Vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) gây bệnh bạc lá ở lúa thông qua các protein TALE (Transcription Activator Like effector) để hoạt hóa các gen “nhiễm” (gen S - susceptibility gene) trong hệ gen cây chủ. OsSWEET11 thuộc họ gen mã hóa protein vận chuyển đường SWEET (Sugar Will Eventually be Exported Transporters) là một trong những gen S quan trọng của Xoo trên nhiều giống lúa. Để nghiên cứu vai trò của OsSWEET11 đối với tính mẫn cảm của bệnh bạc lá lúa giống lúa TBR225, vùng promoter OsSWEET11 dài 399 bp đã được phân lập từ ADN tổng số và nhân dòng vào vector pGEM-T. Promoter OsSWEET11 của lúa TBR225 phân lập được giống 99% so với trình tự tương đồng của giống lúa Nipponbare (japonica, mã số CP132242.1) và Zhenshan 97 (indica, mã số CP056059.1), chứa trình tự liên kết đặc hiệu với TALE PthXo1 của Xoo. Hai cấu trúc sgRNA sử dụng cho hệ thống chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9 gây đột biến chính xác vị trí EBE (Effector Binding Element) PthXo1 trên promoter OsSWEET11 của lúa TBR225 đã được thiết kế bằng công cụ tin sinh. Kết quả nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong mục tiêu tạo giống lúa TBR225 kháng bệnh bạc lá bằng công nghệ chỉnh sửa gen.

Ngày nhận bài

: 03/06/2024

Ngày chuyển phản biện

: 14/06/2024

Ngày thông qua phản biện

: 19/06/2024

Ngày duyệt đăng

: 28/06/2024


Đã xuất bản

15/07/2024

Cách trích dẫn

Lĩnh vực

Chuyên đề

Isolation and design of sgRNAs for editing OsSWEET11 promoter involved bacterial leaf blight disease in TBR225 rice variety.

CoAuthor

TRAN LAN DAI, PHUNG THI THU HUONG, PHAM HONG HIEN, NGUYEN THI THU HA, PHAM XUAN HOI, NGUYEN DUY PHUONG.

Keywords

Bacterial leaf blight, CRISPR/Cas9, OsSWEET11, TBR225.

Abstract

Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) induces bacterial leaf blight (BLB) disease in rice by employing Transcription activator-like effector (TALE) proteins to activate "susceptibility" genes (S genes) in the host genome. OsSWEET11, a member of the Sugar will eventually be exported transporter (SWEET) gene family responsible for sugar transport, is identified as a crucial S gene in various rice varieties. To investigate the role of OsSWEET11 in the susceptibility of rice variety TBR225 to leaf blight, the 399-bp OsSWEET11 promoter region was isolated and cloned into the pGEM-T vector. The TBR225 OsSWEET11 promoter shares 99% identity with the sequences from rice varieties Nipponbare and Zhenshan 97, and contains cis element regconized by the TALE PthXo1 of Xoo. To generate the CRISPR/Cas9 gene editing system for mutating precisely the effector binding element (EBE) PthXo1 on the TBR225 OsSWEET11 promoter, two sgRNAs were designed by using bioinformatic tools. This research outcome holds significance in the endeavor to develop BLB disease-resistant rice variety TBR225 through gene editing technology.