[發明專利]敲低Seroin1基因的家蠶雙元轉基因系統及家蠶純裸蛹品種的制備方法

有效

• 申請號: 202010941104.8
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN112011540B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 趙萍;張曉璐;董照明;郭凱雨;夏慶友
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: C12N15/113
• 分類號: C12N15/113;C12N15/85;A01K67/04
• 代理公司: 重慶航圖知識產權代理事務所(普通合伙) 50247
• 代理人: 王貴君

本發明公開了敲低Seroin1基因的家蠶雙元轉基因系統及家蠶純裸蛹品種的制備方法，通過CRISPR/Cas9系統介導Seroin1基因敲除表達，獲得seroin1基因功能缺陷的家蠶品系，由于喪失吐絲結繭能力，致使蠶變為裸蛹，幼蟲生長周期變短，縮短了飼養時間，減少了桑葉、飼料等的消耗，蛹體變大，蛹重大幅度增加，從源頭上解決了食用蠶蛹削繭所帶來的的人力物力的消耗問題，可以提高生產效益，具有重要的應用價值。

技術領域

本發明涉及生物技術領域，具體涉及敲低Seroin1基因的家蠶雙元轉基因系統，還涉及家蠶純裸蛹品種的制備方法。

背景技術

家蠶是重耍的鱗翅昆蟲之一，一生經歷卵-幼蟲-踴-成蟲，四個發育階段。家蠶性情溫順、個體小、生長快、易飼養，桑絲轉化率高，是我國部分地區人民重要的經濟來源。家蠶馴化初期，蠶(蛹)只用作食物，蠶絲于紡織服裝業。由于蠶繭一直以來是蠶農的重要經濟收入，許多研究者致力于改善并提高家蠶的蠶絲產量。但大家忽略了蠶蛹的出售依然可以作為經濟支撐。家蠶有多個裸蛹品系，比如Nd-x、Nd-s等，但這些品種并不是嚴格意義上的裸蛹，在上簇時期還是會吐絲結繭，只是繭層較正常品系薄，蠶繭的存在使得利用蠶蛹時并不是很方便，極大地浪費了人力物力，目前現有的家蠶品系離開發食用以及藥用家蠶品系的開發與利用還有一段距離。

蠶蛹具有極高的營養價值，含有豐富的蛋白質、脂肪酸、維生素等。蠶蛹的蛋白質含量在50％以上，遠遠高于一般食品，且蠶蛹蛋白質由18種氨基酸組成，其中人體必需的8種氨基酸含量很高，且營養均衡、比例適當，是一種優質的昆蟲蛋白質。除此之外，蠶蛹的功效與作用更是不容小覷：1.蠶蛹可培育蟲草。蛹蟲草能夠增強人體免疫功能，有抗癌、抗疲勞、耐缺氧、抗衰老等功能；2.蠶蛹能夠殺蟲療疳。蠶蛹不但可以食用還可以入藥，是一味功效出色的中藥材，殺蟲療疳是它的主要功效，它可以入脾經和胃經，平時多用于人類小兒疳疾和發燒以及蛔蟲病的治療，治療功效十分明顯。更可以生津止渴；3.調整機體代謝。對機體糖、脂肪代謝能起到一定的調整作用。4.防三高。蠶蛹油有降血脂的作用，蛹油提純品還可用于治療高膽固醇血癥，對降低膽固醇和改善肝功能有顯著療效。適量食用蠶蛹，對高血壓、高血脂、慢性肝炎及營養不良患者有較好的輔助治療功效。此外，蠶蛹中含有一種廣譜免疫物質，對癌癥的治療也有一定的功效。白僵蠶還可以治療小兒驚癇夜啼，痙風撮口。

CRISPR/Cas9系統的出現徹底顛覆了傳統的完全基于蛋白質的基因組編輯工具。CRISPR/Cas9主要是通過與DNA的相互作用來識別特異的序列，Cas9蛋白再對靶序列進行切割。與ZFN和TALEN相比，CRISPR/Cas9具有特異性高、設計簡單、操作方便等優勢。目前，它的應用最為廣泛，儼然成為了基因組編輯之利器。因此，利用CRISPR/Cas9系統對結繭關鍵基因敲除能否獲得裸蛹品系對開發食用家蠶品系具有重要意義。

發明內容

有鑒于此，本發明通過CRISPR/Cas9系統的兩個組分Cas蛋白和gRNA可以用DNA(兩者各自的表達載體或共同表達載體)、RNA(體外分別轉錄為mRNA)和蛋白復合物(Cas9蛋白和gRNA)等形式通過多種方式導入機體或細胞內，如直接注射、化學試劑轉染、電轉等方式。除此之外，還可以分別構建Cas9蛋白和gRNA的轉基因品系，通過兩個品系的雜交實現對靶基因的敲除，而且通過時空特異表達的啟動子誘導Cas蛋白的表達還可實現對靶基因的條件性敲除，育成seroin1基因功能缺陷，家蠶無法吐絲結繭的純合品系，可用于食用，以緩解因食用蠶蛹需要削繭而帶來的時間壓力及對人力、物力和能源等的消耗問題。

本發明的目的之一在于提供一種敲低Seroin1基因的家蠶雙元轉基因系統。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種敲低Seroin1基因的家蠶雙元轉基因系統，所述系統包括基于piggyBac的Cas9表達載體和靶標Seroin1基因的sgRNA表達載體。

優選的，所述sgRNA的位點序列SEQ ID NO.1所示。