【摘 要】
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随着世界人口的急剧增加,粮食产量却无法满足众多人口的需求,这引起了许多粮食安全问题。玉米是非洲最常见的作物,因为它不仅影响着许多国家的粮食安全问题,而且还控制着其经济发展,所以玉米的产量引起了人们极大的兴趣,。美国和中国是玉米生产大国,而南非是玉米产量排名前十名中唯一的非洲国家。育种计划已经在整个世界范围内展开,但是传统的杂交计划不但工作量大而且需要长达10年以上的时间才能取得成果,然而根据联合国
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随着世界人口的急剧增加,粮食产量却无法满足众多人口的需求,这引起了许多粮食安全问题。玉米是非洲最常见的作物,因为它不仅影响着许多国家的粮食安全问题,而且还控制着其经济发展,所以玉米的产量引起了人们极大的兴趣,。美国和中国是玉米生产大国,而南非是玉米产量排名前十名中唯一的非洲国家。育种计划已经在整个世界范围内展开,但是传统的杂交计划不但工作量大而且需要长达10年以上的时间才能取得成果,然而根据联合国估计,到2050年,撒哈拉以南的非洲人口将增加一倍。由于转基因作物具有高产、抗病等特点,并且仅需4至5年就可获得所需的性状,所以其在越来越多的国家受到欢迎。在水稻中发现的新基因Os NRPC1和Os NRPC2,它们负调控植物转录因子GLK的表达。GLK因其对叶绿体和其他相关器官的正向调节而被大家熟知。在本研究中,我们将重点研究玉米植物光合作用器官的改善。通过对比Os NRPC1和Os NRPC2基因的同源性在玉米中发现了新基因:Zm NRPC1和Zm NRPC2。在玉米中敲除了Zm NRPC1和Zm NRPC2以创建突变体。然后突变玉米植物进行表型和遗传研究。CRISPR/Cas9基因编辑方法用于敲除玉米植物中的Zm NRPC基因。通过分子鉴定并选择了zmnrpc1和zmnrpc2突变体,突变体与WT的表型特征相比,呈现出更深的绿色,田间玉米突变体植株叶绿素含量增加进一步支持了这一点,同时研究结果显示zmnrpc1和zmnrpc2株系的光合作用能力增加。两种玉米植株的初步研究结果令人鼓舞,这为进一步研究两种突变体奠定了基础。
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