[發明專利]利用BCS1L基因和向導RNA/CAS核酸內切酶系統改良植物農藝性狀的方法

在審

• 申請號: 201880050767.1
• 申請日: 2018-06-12
• 公開（公告）號: CN110959043A
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 呂貴華;毛冠凡;石彥龍;王昌貴;王國奎
• 申請（專利權）人: 未名生物農業集團有限公司;先鋒海外公司
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/82;A01H5/10;A01H6/46
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王健;林曉紅

1.一種植物，其中內源BCS1L多肽的表達或活性與對照植物的野生型BCS1L多肽的表達或活性相比是降低的，其中與所述對照植物相比，所述植物表現選自以下的至少一種表型：增加的籽粒產量、增加的非生物脅迫耐受性和增加的生物量，其中內源BCS1L多肽的表達或活性是通過引入遺傳修飾而降低的，所述BCS1L多肽具有與SEQ ID NO:8具有至少85％一致性的氨基酸序列。

2.權利要求1的植物，其中所引入的修飾包括在包含所述內源BCS1L基因和其啟動子的基因組區域中(a)引入DNA片段或缺失DNA片段或替換DNA片段，或引入(b)一個或多個核苷酸改變，其中所述修飾降低所述內源BCS1L多肽的表達或活性。

3.權利要求2的植物，其中所引入的修飾包括在包含所述內源BCS1L基因的基因組區域中(a)缺失DNA片段或替換DNA片段或(b)插入一個核苷酸、缺失一或多個核苷酸、或替換一或多個核苷酸，其中所述修飾導致BCS1L基因的編碼序列的提前終止，進而產生縮短的BCS1L多肽。

4.權利要求3的植物，其中所述植物為水稻，且所述BCS1L基因為OsBCS1L。

5.權利要求2的植物，其中所述植物包含突變的BCS1L基因，其中所述植物中BCS1L多肽的表達或活性與對照植物相比是降低的，且其中與所述對照植物相比，所述植物表現選自以下的至少一種表型：增加的籽粒產量、增加的非生物脅迫耐受性和增加的生物量。

6.權利要求2的植物，其中所述植物包含突變的BCS1L基因，其中所述植物中所述BCS1L多肽的活性與對照植物相比是降低的或者消除的，且其中與所述對照植物相比，所述植物表現選自以下的至少一種表型：增加的籽粒產量、增加的非生物脅迫耐受性和增加的生物量。

7.權利要求5或6的植物，所述突變的BCS1L基因包含與SEQ ID NO：6或7具有至少95％序列一致性的核苷酸序列。

8.權利要求2的植物，其中所述植物包含突變的BCS1L啟動子，其中所述植物的所述BCS1L多肽的活性與對照植物相比是降低的或消除的，且其中與所述對照植物相比，所述植物表現選自以下的至少一種表型：增加的籽粒產量、增加的非生物脅迫耐受性和增加的生物量。

9.權利要求8的植物，其中所述突變的BCS1L啟動子包含與SEQ ID NO：9具有至少90％序列一致性的核苷酸序列。

10.權利要求1至9任一項的植物，其中所述植物表現出非生物脅迫耐受性增加，并且所述非生物脅迫是干旱脅迫。

11.權利要求1至9任一項的植物，其中所述植物選自水稻、玉米、大豆、向日葵、高粱、油菜、小麥、苜蓿、棉花、大麥、粟、甘蔗和柳枝稷。

12.一種制備植物的方法，其中通過引入的遺傳修飾，內源BCS1L多肽的表達或活性與對照植物的野生型BCS1L多肽的表達或活性相比是降低的，且其中與所述對照植物相比，所述植物表現選自以下的至少一種表型：增加的耐旱性、增加的籽粒產量、增加的非生物脅迫耐受性和增加的生物量，其中所述方法包括以下步驟：

在包含所述內源BCS1L基因和其啟動子的基因組區域中(i)引入DNA片段、缺失DNA片段或替換DNA片段，或引入(ii)一個或多個核苷酸改變，其中所述修飾有效降低所述內源BCS1L多肽的表達或活性。

13.權利要求12的方法，其中所述修飾使用鋅指核酸酶、轉錄激活因子樣效應物核酸酶(TALEN)、CRISPR-Cas/Cpf1或大范圍核酸酶引入。

14.權利要求13的方法，其中所述修飾使用CRISPR-Cas系統引入。