[發(fā)明專利]AP1基因突變體及調(diào)控植物花萼和花瓣開放時(shí)間的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910378397.0
• 申請(qǐng)日: 2019-05-08
• 公開（公告）號(hào): CN110343704B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉春明;宋秀芬;吳盛陽(yáng);王萌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院植物研究所
• 主分類號(hào): C12N15/29
• 分類號(hào): C12N15/29;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/20
• 代理公司: 北京法信智言知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11737
• 代理人: 劉靜榮

本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及調(diào)控植物花萼和花瓣開放時(shí)間的方法。本發(fā)明的調(diào)控植物花萼和花瓣開放時(shí)間的方法，敲除植物AP1基因的TCCATCAATGAG堿基的步驟，其中，基因AP1的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。本發(fā)明的轉(zhuǎn)基因植物表現(xiàn)為萼片及花瓣在植物授粉前提前張開、開花授粉后萼片脫落滯后，同時(shí)，其營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)均表現(xiàn)正常，花器官數(shù)目和育性均不受任何影響。因此，本發(fā)明應(yīng)用CRISPR?Cas9系統(tǒng)編輯基因AP1對(duì)于雜交授粉困難的植物具有較大的應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及AP1基因突變體及調(diào)控植物花萼和花瓣開放時(shí)間的方法。

背景技術(shù)

規(guī)律成簇間隔短回文重復(fù)系統(tǒng)(clustered regularly interspaced shortpalindromic repeat；CRISPR-associated，CRISPR-Cas9)是一種由RNA指導(dǎo)的，利用Cas9核酸酶對(duì)靶向基因進(jìn)行編輯的技術(shù)。CRISPR-Cas9系統(tǒng)廣泛存在于原核生物基因中，CRISPR-Cas9系統(tǒng)由兩部分組成，一部分是用來(lái)識(shí)別靶基因組的，長(zhǎng)度為20bp左右的sgRNA序列，另外一部分是存在于CRISPR位點(diǎn)附近的雙鏈DNA核酸酶-Cas9，能在sgRNA的引導(dǎo)下對(duì)靶位點(diǎn)進(jìn)行切割，最終通過(guò)細(xì)胞內(nèi)的非同源性末端連接機(jī)制(NHEJ)和同源重組修復(fù)機(jī)制(HDR)對(duì)形成斷裂的DNA進(jìn)行修復(fù)，從而形成基因的敲除和插入，最終實(shí)現(xiàn)基因的定向編輯，該技術(shù)具有非常精準(zhǔn)、廉價(jià)、易于使用的特點(diǎn)。但是目前，實(shí)施CRISPR-Cas9的成功率并不高，其成功與否的關(guān)鍵問(wèn)題在于gRNA的設(shè)計(jì)，gRNA和非目標(biāo)區(qū)域過(guò)多的非特異性結(jié)果，脫靶效率較高，特別是靠近PAM的8-10bp不能和非目的區(qū)有高同源性。

基因AP1(APETALA1)屬于植物花分生組織特征基因和花器官形態(tài)特征基因，既是花分生組織特征基因，又是花器官形態(tài)特征基因，在控制植物花分生組織特性與花器官的形成過(guò)程中起著重要的作用，其不但能調(diào)控花序分生組織向花分生組織的轉(zhuǎn)變，而且是萼片和花瓣正常發(fā)育所必需的。

利用基因編輯技術(shù)雖然可以靶向改造目的基因，但是由于該技術(shù)仍然存在缺陷，導(dǎo)致目標(biāo)性狀被改造的同時(shí)出現(xiàn)非目標(biāo)的性狀，例如，對(duì)如大豆等雜交授粉困難的植物進(jìn)行花發(fā)育相關(guān)基因編輯改造，往往造成轉(zhuǎn)基因植物在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)或生殖生長(zhǎng)方面的非預(yù)期改變。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種調(diào)控植物花萼和花瓣開放時(shí)間的方法。

本發(fā)明的再一目的在于提供基因AP1的突變體。

本發(fā)明的再一目的在于基因AP1突變體的蛋白。

本發(fā)明的再一目的在于提供基因AP1突變體的應(yīng)用。

根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施方式的調(diào)控植物花萼和花瓣開放時(shí)間的方法，所述方法包括敲除植物基因AP1的TCCATCAATGAG堿基的步驟，其中，基因AP1的cDNA核苷酸序列如SEQ IDNo.1所示：