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Broad-spectrum resistance to bacterial blight in rice using genome editing.
Nature Biotechnology ( IF 33.1 ) Pub Date : 2019-10-28 , DOI: 10.1038/s41587-019-0267-z Ricardo Oliva 1 , Chonghui Ji 2 , Genelou Atienza-Grande 1, 3 , José C Huguet-Tapia 4 , Alvaro Perez-Quintero 5, 6 , Ting Li 7 , Joon-Seob Eom 8 , Chenhao Li 2 , Hanna Nguyen 1 , Bo Liu 2 , Florence Auguy 5 , Coline Sciallano 5 , Van T Luu 8 , Gerbert S Dossa 9 , Sébastien Cunnac 5 , Sarah M Schmidt 8 , Inez H Slamet-Loedin 1 , Casiana Vera Cruz 1 , Boris Szurek 5 , Wolf B Frommer 8, 10 , Frank F White 4 , Bing Yang 2, 11
Nature Biotechnology ( IF 33.1 ) Pub Date : 2019-10-28 , DOI: 10.1038/s41587-019-0267-z Ricardo Oliva 1 , Chonghui Ji 2 , Genelou Atienza-Grande 1, 3 , José C Huguet-Tapia 4 , Alvaro Perez-Quintero 5, 6 , Ting Li 7 , Joon-Seob Eom 8 , Chenhao Li 2 , Hanna Nguyen 1 , Bo Liu 2 , Florence Auguy 5 , Coline Sciallano 5 , Van T Luu 8 , Gerbert S Dossa 9 , Sébastien Cunnac 5 , Sarah M Schmidt 8 , Inez H Slamet-Loedin 1 , Casiana Vera Cruz 1 , Boris Szurek 5 , Wolf B Frommer 8, 10 , Frank F White 4 , Bing Yang 2, 11
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Bacterial blight of rice is an important disease in Asia and Africa. The pathogen, Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo), secretes one or more of six known transcription-activator-like effectors (TALes) that bind specific promoter sequences and induce, at minimum, one of the three host sucrose transporter genes SWEET11, SWEET13 and SWEET14, the expression of which is required for disease susceptibility. We used CRISPR-Cas9-mediated genome editing to introduce mutations in all three SWEET gene promoters. Editing was further informed by sequence analyses of TALe genes in 63 Xoo strains, which revealed multiple TALe variants for SWEET13 alleles. Mutations were also created in SWEET14, which is also targeted by two TALes from an African Xoo lineage. A total of five promoter mutations were simultaneously introduced into the rice line Kitaake and the elite mega varieties IR64 and Ciherang-Sub1. Paddy trials showed that genome-edited SWEET promoters endow rice lines with robust, broad-spectrum resistance.
中文翻译：
使用基因组编辑对水稻细菌性枯萎病的广谱抗性。
水稻枯萎病是亚洲和非洲的重要病害。病原体 Xanthomonas oryzae pv.米炎 （Xoo） 分泌 6 个已知的转录激活因子样效应子 （TAL） 中的一个或多个，这些效应子结合特定的启动子序列，并至少诱导 3 个宿主蔗糖转运蛋白基因 SWEET11、SWEET13 和 SWEET14 中的一个，其表达是疾病易感性所必需的。我们使用 CRISPR-Cas9 介导的基因组编辑在所有三个 SWEET 基因启动子中引入突变。对 63 个 Xoo 菌株中 TALe 基因的序列分析进一步提供了编辑信息，揭示了 SWEET13 个等位基因的多个 TALe 变体。在 SWEET14 中也产生了突变，这也是来自非洲 Xoo 谱系的两个 TAL 的靶标。共有 5 个启动子突变同时引入水稻品系 Kitaake 和精英大型品种 IR64 和 Ciherang-Sub1。水稻试验表明，基因组编辑的 SWEET 启动子赋予水稻品系强大的广谱抗性。
更新日期：2019-10-28
中文翻译：
使用基因组编辑对水稻细菌性枯萎病的广谱抗性。
水稻枯萎病是亚洲和非洲的重要病害。病原体 Xanthomonas oryzae pv.米炎 （Xoo） 分泌 6 个已知的转录激活因子样效应子 （TAL） 中的一个或多个，这些效应子结合特定的启动子序列，并至少诱导 3 个宿主蔗糖转运蛋白基因 SWEET11、SWEET13 和 SWEET14 中的一个，其表达是疾病易感性所必需的。我们使用 CRISPR-Cas9 介导的基因组编辑在所有三个 SWEET 基因启动子中引入突变。对 63 个 Xoo 菌株中 TALe 基因的序列分析进一步提供了编辑信息，揭示了 SWEET13 个等位基因的多个 TALe 变体。在 SWEET14 中也产生了突变，这也是来自非洲 Xoo 谱系的两个 TAL 的靶标。共有 5 个启动子突变同时引入水稻品系 Kitaake 和精英大型品种 IR64 和 Ciherang-Sub1。水稻试验表明，基因组编辑的 SWEET 启动子赋予水稻品系强大的广谱抗性。
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