[發明專利]創制矮桿直立株型的水稻種質的方法及其應用

在審

• 申請號: 202010731014.6
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN113999871A
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 李弘婧;陳雅;成雄峰;王文舒;譚超;徐念;張子琦;丁琦;馬崇烈
• 申請（專利權）人: 中國種子集團有限公司
• 主分類號: C12N15/82
• 分類號: C12N15/82;C12N15/113;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.創制矮桿直立株型的水稻種質的方法，其包括修飾水稻中的OsSMG1(OsMKK4)基因，使其功能減弱或喪失，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OsSMG1(OsMKK4)基因包含以下序列或由以下序列組成：SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列或與其具有至少90％、95％、99％或更高的序列同一性并編碼相同功能的蛋白質的活性變體序列，或者編碼SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列或與其具有至少90％、95％、99％或更高的序列同一性的保留其功能的活性變體序列的核苷酸序列，任選地，所述水稻為秈稻或粳稻。

3.根據權利要求1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、CRISPR/Cas12a、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：5所示的核苷酸序列或與其具有至少90％、95％、99％或更高的序列同一性并編碼相同功能的蛋白質的活性變體序列，任選地，所述CRISPR/Cas9包含導向RNA(sgRNA)，其中所述sgRNA靶向OsSMG1(OsMKK4)基因，任選地，所述sgRNA靶向SEQ ID NO:3所示的核苷酸序列，任選地，所述sgRNA包含SEQ ID NO:4所示的核苷酸序列或與其具有至少90％、95％、99％或更高的序列同一性的保留其功能的活性變體序列。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的方法，其中所述修飾導致OsSMG1(OsMKK4)基因發生缺失、插入、取代或以上的組合。

5.通過權利要求1-4中任一項所述的方法創制的水稻用于育種或制種的用途。

6.通過權利要求1-4中任一項所述的方法創制的水稻用于改良種質資源的用途。

7.由權利要求1-4中任一項的方法獲得的水稻的種子制成的制品，其選自食品、飲品、飼料或工業原料。

8.能夠靶向水稻OsSMG1(OsMKK4)基因的sgRNA，其包含SEQ ID NO:4所示的核苷酸序列或由SEQ ID NO:4所示的核苷酸序列組成。

9.能夠靶向水稻OsSMG1(OsMKK4)基因的CRISPR/Cas9編輯載體，其包含表達Cas9的第一表達盒和表達sgRNA的第二表達盒，其中所述Cas9包含SEQ ID NO：5所示的核苷酸序列或與其具有至少90％、95％、99％或更高的序列同一性并編碼相同功能的蛋白質的活性變體序列，并且所述sgRNA包含SEQ ID NO:4所示的核苷酸序列或與其具有至少90％、95％、99％或更高的序列同一性的保留其功能的活性變體序列。

10.創制矮桿直立株型的水稻種質的方法，其包括將權利要求9所述的CRISPR/Cas9編輯載體導入含有OsSMG1(OsMKK4)基因的水稻中，任選地，所述OsSMG1(OsMKK4)基因包含以下序列或由以下序列組成：SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列或與其具有至少90％、95％、99％或更高的序列同一性并編碼相同功能的蛋白質的活性變體序列，或者編碼SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列或與其具有至少90％、95％、99％或更高的序列同一性的保留其功能的活性變體序列的核苷酸序列，任選地，所述水稻為秈稻或粳稻。