[發明專利]創制植物單倍體誘導系的方法及其應用

在審

• 申請號: 201911035463.0
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN112725374A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 潘燕林;丁琦;譚超;陳雅;徐念;李弘婧;王文舒;馬崇烈
• 申請（專利權）人: 中國種子集團有限公司
• 主分類號: C12N15/84
• 分類號: C12N15/84;C12N15/29;C12N15/113;A01H1/02;A01H5/00;A01H5/10;A01H6/46
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 王達佐;洪欣

1.創制植物單倍體誘導系的方法，其包括修飾植物中的CENH3基因，使其功能部分缺失，任選地，所述修飾導致CENH3基因發生缺失或插入突變，任選地，所述修飾通過基因編輯進行。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述植物為水稻，優選秈稻或粳稻，并且所述CENH3基因為OsCENH3基因，所述OsCENH3基因包含以下序列或由以下序列組成：SEQ ID NO:4所示的核苷酸序列或與其具有至少90％、95％或99％序列同一性的變體序列，或者編碼SEQ IDNO:5所示的氨基酸序列的核苷酸序列或與其具有至少90％、95％或99％序列同一性的變體序列。

3.根據權利要求2所述的方法，其中所述基因編輯通過選自以下的序列特異性核酸酶中的一種或多種進行：CRISPR/Cas9、CRISPR/Cpf1、TALEN、大范圍核酸酶和ZFN，優選地，所述基因編輯通過CRISPR/Cas9進行，任選地，所述CRISPR/Cas9包含Cas9，其中所述Cas9包含SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列或與其具有至少90％、95％或99％序列同一性的變體序列，任選地，所述CRISPR/Cas9包含導向RNA(sgRNA)，其中所述sgRNA靶向OsCENH3基因的4號外顯子，任選地，所述sgRNA靶向SEQ ID NO:6所示的核苷酸序列，任選地，所述sgRNA包含SEQID NO:7所示的核苷酸序列。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的方法，其中經修飾的OsCENH3基因包含以下序列或由以下序列組成：SEQ ID NO:10、12、14、16、18和20中任一項所示的核苷酸序列或與其具有至少90％、95％或99％序列同一性的變體序列，或者編碼SEQ ID NO:11、13、15、17、19和21中任一項所示的氨基酸序列的核苷酸序列或與其具有至少90％、95％或99％序列同一性的變體序列。

5.在植物中誘導單倍體的方法，其包括將通過權利要求1-4中任一項所述的方法創制的單倍體誘導系作為父本或母本，與另外的母本或父本雜交，從而產生單倍體后代，優選地，所述植物為水稻，優選秈稻或粳稻，任選地，所述另外的母本或父本選自秈稻雄性不育系X17和BAD2純合突變體。

6.通過權利要求1-4中任一項所述的方法創制的單倍體誘導系用于育種或者進行基因編輯的用途。

7.通過權利要求1-4中任一項所述的方法創制的單倍體誘導系用于產生單倍體的用途。

8.通過權利要求1-4中任一項所述的方法創制的單倍體誘導系用于產生新的單倍體誘導系的用途，其中所述單倍體誘導系中的經修飾的CENH3基因通過雜交轉育的方法而轉到其它植物品系中，從而產生新的單倍體誘導系。

9.水稻突變型OsCENH3基因，其包含以下序列或由以下序列組成：SEQ ID NO:10、12、14、16、18和20中任一項所示的核苷酸序列或與其具有至少90％、95％或99％序列同一性的變體序列，或者編碼SEQ ID NO:11、13、15、17、19和21中任一項所示的氨基酸序列的核苷酸序列或與其具有至少90％、95％或99％序列同一性的變體序列。

10.能夠靶向水稻OsCENH3基因的sgRNA，其包含SEQ ID NO:7所示的核苷酸序列或由SEQ ID NO:7所示的核苷酸序列組成。