[發明專利]一種棉花隱性核不育恢復基因GhNSP及其應用和創制棉花雄性不育種質的方法

有效

• 申請號: 202110086687.5
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112680455B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 閔玲;張獻龍;吳元龍;郭小平
• 申請（專利權）人: 華中農業大學
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C07K14/415;C12N15/113;C12N15/82;A01H5/02;A01H6/60
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 李正

本發明提供了一種棉花隱性核不育恢復基因GhNSP及其應用和創制棉花雄性不育種質的方法，屬于棉花育種技術領域。所述棉花隱性核不育恢復基因GhNSP為以下核苷酸序列中的一種：1)序列表SEQ ID NO：1中所示的DNA序列；2)編碼序列表SEQ ID NO：2所示蛋白質的DNA序列。本發明還提供了一種敲除所述棉花隱性核不育恢復基因GhNSP的試劑在棉花細胞核雄性不育系中的應用。此外，本發明還提供了一種創制棉花雄性不育種質的方法，采用所述sgRNA或CRISPR/Cas9系統敲除陸地棉中基因GhNSP，創制出陸地棉新的不育系材料，對雜種優勢利用和群體改良具有非常重要的意義。

技術領域

本發明屬于棉花育種技術領域，具體涉及一種棉花隱性核不育恢復基因GhNSP及其應用和創制棉花雄性不育種質的方法。

背景技術

植物雄性不育現象是指植物在有性繁殖過程中不能產生正常花粉的遺傳現象，主要是由于花器官中雄蕊的發生與發育、絨氈層發育、小孢子形成、花藥開裂以及外部生態環境的異常所導致。細胞質雄性不育(CMS)、生態型敏感型雄性不育(EGMS)以及細胞核雄性不育(GMS)是目前發現的三種主要雄性不育類型。細胞質雄性不育(CMS)是指由細胞質基因與核基因共同控制的不育類型，又稱為核質互作不育。根據胞質來源不同，棉花細胞質雄性不育材料可分為哈克尼西棉(G.harknessii)細胞質D2-2-CMS，三裂棉(G.trilobum)細胞質D8-CMS，陸地棉(G.hirsutum)細胞質(AD)1-CMS，海島棉(G.barbadense)細胞質(AD)2-CMS，異常棉(G.anomalum)細胞質B1-CMS和亞洲棉(G.arboreum)細胞質A2-CMS(馮坤，2013；石雅麗等，2013)。細胞質雄性不育系在棉花雜種優勢利用中還存在著一些問題急需解決，包括胞質對產量的不利影響，由于育性恢復源狹窄而導致雜種優勢不夠強等問題，其應用受到了一定限制。例如：哈克尼西棉(G.harknessii)細胞質D2-2-CMS對棉花產量有不良影響，對大面積推廣應用該不育系造成障礙。生態敏感型雄性不育(EGMS)是指不育表型可以被適當的環境條件所恢復的雄性不育類型。影響育性的主要環境因子有溫度和光照，據此可以將生態敏感型不育分成3類，包括溫敏型、光敏型和光溫互作型。目前，在棉花中也鑒定了一系列的生態敏感型不育，包括特棉S-1和中9106等。特棉S-1是溫敏不育系類型，材料在日平均溫度高于27℃生長時表現為不育(劉志等，2007)。馬建輝等將中040029通過航天誘變獲得了具有芽黃標記的光敏雄性不育材料中9106，材料在光照周期為13～14.5h的長日照條件下生長時表現為不育(馬建輝,2013)。雖然生態敏感型的雄性不育較穩定，但由于環境復雜難以隨意控制，目前在棉花中利用生態敏感型雄性不育系進行大規模制種還存在一定的問題和困難。