Creating saponin‐free yellow pea seeds by <i>CRISPR/Cas9</i>‐enabled mutagenesis on β‐amyrin synthase
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Dry pea ( Pisum sativum ) seeds are valuable sources of plant protein, dietary fiber, and starch, but their uses in food products are restricted to some extent due to several off‐flavor compounds. Saponins are glycosylated triterpenoids and are a major source of bitter, astringent, and metallic off‐flavors in pea products. β‐amyrin synthase ( BAS ) is the entry point enzyme for saponin biosynthesis in pea and therefore is an ideal target for knock‐out using CRISPR/Cas9 genome editing to produce saponin deficient pea varieties. Here, in an elite yellow pea cultivar (CDC Inca), LC/MS analysis identified embryo tissue, not seed coat, as the main location of saponin storage in pea seeds. Differential expression analysis determined that PsBAS1 was preferentially expressed in embryo tissue relative to seed coat and was selected for CRISPR/Cas9 genome editing. The efficiency of CRISPR/Cas9 genome editing of PsBAS1 was systematically optimized in pea hairy roots. From these optimization procedures, the AtU6‐26 promoter was found to be superior to the CaMV35S promoter for gRNA expression, and the use of 37°C was determined to increase the efficiency of CRISPR/Cas9 genome editing. These promoter and culture conditions were then applied to stable transformations. As a result, a bi‐allelic mutation (deletion and inversion mutations) was generated in the PsBAS1 coding sequence in a T 1 plant, and the segregated psbas1 plants from the T 2 population showed a 99.8% reduction of saponins in their seeds. Interestingly, a small but statistically significant increase (~12%) in protein content with a slight decrease (~5%) in starch content was observed in the psbas1 mutants under phytotron growth conditions. This work demonstrated that flavor‐improved traits can be readily introduced in any pea cultivar of interest using CRISPR/Cas9. Further field trials and sensory tests for improved flavor are necessary to assess the practical implications of the saponin‐free pea seeds in food applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».