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13 May, 2019

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Salse, j. 외. 쌀과 밀 간의 공유 된 중복에 대 한 식별 및 특성화는 잔디 게놈 진화에 대 한 새로운 통찰을 제공 합니다. 식물 셀 20, 11-24 (2008) 밀 곡물에 펙 틴의 발견은 아마도 밀 곡물 배 젖에서 펙 틴의 합성에 관여 하는 전사체와 단백질의 존재를 설명 합니다 [7], [14]. 복잡 한 펙 틴을 만드는 데 필요한 활동의 수는 67에 도달 할 수 있다고 가정 했습니다 [15]. 지금까지 펙 틴 합성에 연루 된 GT 가족은 GT8, GT47, GT77 및 GT92입니다. 상기 애기 장 GT8 GALACTURONOSYLTRANSFERASE 1 (GAUT1)은 상기 HG 백본 [38]의 합성에 관여 하는 α-GALACTURONOSYLTRANSFERASE 인 것으로 나타났다. 애기 장 대에 있는 GT8 가족의 41 구성원 들 중에만 고 트 clade는 펙 틴 합성에 관여 하는 것으로 생각 된다 [39]. 펠 니 외 [7] 밀 배 젖에서 16 GT8 유전자에 대 한 RNAseq 전사체에 의해 검출. 인 외에 의해 수행 되는 계통 분석에서 그들의 밀 서 열의 쌀 보조 기를 현지화 하 여. [39] 우리는 이러한 16 개의 GT8 유전자 들 중에서 12 개가가 우 트 유전자 (표 2)를 결정 한다. GT47는 또한 많은 회원 들과 함께 GT의 가족 [40] 그리고 여러 세포 벽 관련 활동은 가족의 다른 clades와 연관 된다.

두 clades 펙 틴의 합성에 연루 된다. Xylosyltransferase 활성이 GT47 XGD1 (자일로 발라 난 결핍) [41] 및 몇몇 GT47에 대해 제안 된 것은 애기 난 arabinosyltransferase, (아 라 드 애기 난 결핍 [43]. 우리의 프로이드 조사와 밀 배 젖의 펠리 스 전사 설문 조사는 펙 틴 애기 난 합성에 연루 된 GT47 clade의 일원을 밝혀 주었습니다. 프로 테오 믹스에 의해 우리는 또한 GT77에 유사성을 가진 밀 단백질을 확인, GT92 및 탄수화물 에스테 르 아 제 13 RGII와 펙 틱 갈 락 탄의 합성 및 밀 펙 틴은 암시 것입니다의 desacetylation에서 각각 연루 아 세 틸는 다른 많은 종에 대해 보고 된 바와 같이 [44], [45], 1 인당 220 kg의 1 인당 수요가 미래에 일정 한 것으로 추정 되었다. 1 인당 밀 180 kg의 감소 된 소비는 추가 시나리오로 간주 되었습니다. 이집트에 대 한 인구 예측 유엔 인구 시나리오에서 파생 되었다 (Roser와 오티 즈-오 스 피나 2017). 면역 표지는 또한 외부 층에서 우세한 HG 라벨링을 갖는 밀 성숙 곡물 내의 상이한 펙 트 도메인의 특정 공간 분포를 강조 하 고, aleurone 세포에서 주된 RGI 라벨링을 하였다. 우리는 또한 TaDEP1 및 TaGW2 유전자를 표적으로 하 여 밀에 있는 기지 편집 한 식물을 생성 하는 공장 아베 시스템을 사용 했습니다. PABE-7 및 pTaU6-esgRNA 생성 (추가 파일 2:도 S1e 및 표 S1)은 앞서 설명한 바와 같이 입자 포 격에 의해 미 성숙 밀 배아 내로 전달 되었고, 제 초 제를 선택 하지 않고 식물을 재생 하였다 [17]. T7E1 및 생거 시퀀싱을 통해, 우리는 460 포 격 미 성숙 배아 로부터 재생 된 G8 이종의 TaDEP1 돌연변이 식물에 대해 5 개의 A8을 얻었다 (표 1; 추가 파일 2:도 S6a)를 포함 하는 4 개의 돌연변이 체가 TaDEP1 (TaDEP1-AaBBDD) 및 TaDEP1에 대 한 하나의 돌연변이 헤 테로이 터 (TaDEP1-AABbDD)와 함께 (표 1; 추가 파일 2: 그림 S6a). TaGW2 표적 부 위에 대해, 2 개의 이종의 돌연변이 체가 동정 되었다. 둘 다 TaGW2 (TaGW2-AABbDD)에 대 한 위치 5에서 G 치환을 하 라 지 루 (표 1; 추가 파일 2: 그림 S6b).

다시, 모든 돌연변이 식물의 표적 영역에서 indels가 관찰 되지 않았다. 더욱이, PABE-7 및 pTaU6에 특정 한 6 개의 프라이 머 세트를 사용한 PCR 스크리닝 (추가 파일 2:도 S7a 및 테이블 S3), 5 개의 TaDEP1 돌연변이와 2 개의 TaGW2 돌연변이가 이식 유전자 벡터를 운반 하지 않은 것을 확인 하였다 (추가 파일 2: 그림 S7b). 이러한 결과를 함께 고려 하 여 식물 아베 시스템은 다른 게놈 변형을 유발 하지 않으면 서 매우 구체적이 고 정밀한 방식으로 쌀과 밀의 특정 점 돌연변이를 유도 하는 데 효과적입니다. 이 보고서에서는이 방법을 채택 하 고 공장 시스템에서의 응용 프로그램을 위해 ABE를 최적화 하 여 쌀과 밀의 여러 내 인 성 좌 위에서 표적 점 돌연변이를 만드는 데 높은 효율성을 입증 했습니다.

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