An efficient root transformation system for CRISPR/Cas9-based analyses of shoot-root communication in cucurbit crops.
An efficient root transformation system for CRISPR/Cas9-based analyses of shoot-root communication in cucurbit crops.
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一种有效的根转化系统，用于基于 CRISPR/Cas9 的葫芦科作物茎与根通讯分析
DOI：
10.1093/hr/uhab082
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发表时间：
2022-01-20
影响因子：
8.7
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
摘要瓜类作物是研究园艺植物长距离信号传递的理想模型。虽然葫芦科植物中有数千种物质是可嫁接传递的，但由于缺乏有效的遗传转化系统，功能研究受到阻碍。在这里，我们报告了一个方便和有效的几种葫芦科作物的根转化方法，将有利于功能基因和茎根串扰的研究。我们在6周内获得了具有完全转化的根和非转基因芽的健康植物。此外，我们将这种根转化方法与嫁接结合起来，从而可以在根茎中进行基因操作。我们验证了我们的系统，探索耐盐机制，使用黄瓜（黄瓜）/南瓜（南瓜moschata Duch。）（接穗/砧木）嫁接，其中在南瓜砧木中编辑钠转运蛋白基因高亲和性K+转运蛋白1（CmoHKT 1;1），并通过在黄瓜根中过表达南瓜液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白基因钠氢交换蛋白4（CmoNHX 4）。
Abstract Cucurbit crops are suitable models for studying long-distance signaling in horticultural plants. Although thousands of substances are graft transmissible in cucurbits, functional studies have been hampered by the lack of efficient genetic transformation systems. Here, we report a convenient and efficient root transformation method for several cucurbit crops that will facilitate studies of functional genes and shoot–root crosstalk. We obtained healthy plants with completely transformed roots and non-transgenic shoots within 6 weeks. Furthermore, we combined this root transformation method with grafting, which allowed for gene manipulation in the rootstock. We validated our system by exploring salt tolerance mechanisms using a cucumber (Cucumis sativus)/pumpkin (Cucurbita moschata Duch.) (scion/rootstock) graft in which the sodium transporter gene High-affinity K+ transporter1 (CmoHKT1;1) was edited in the pumpkin rootstock and by overexpressing the pumpkin tonoplast Na+/H+ antiporter gene Sodium hydrogen exchanger4 (CmoNHX4) in cucumber roots.
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