[發明專利]通過抑制SD1基因的表達降低四倍體野生稻株高的方法

有效

• 申請號: 202110141716.3
• 申請日: 2021-02-02
• 公開（公告）號: CN112813067B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 李家洋;余泓;孟祥兵;張靜昆;劉貴富;荊彥輝;陳明江
• 申請（專利權）人: 中國科學院遺傳與發育生物學研究所
• 主分類號: C12N15/113
• 分類號: C12N15/113;C12N15/29;C12N15/82;C07K14/415;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 莫舒穎

本發明公開了通過抑制SD1基因的表達降低四倍體野生稻株高的方法。本發明的具體實施例證明通過編輯綠色革命基因SD1，可實現株高的快速馴化，能使四倍體野生稻Oryza?alta的株高降低，便于收獲，同時抗倒伏能力強，合適密植。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，尤其涉及通過抑制SD1基因的表達降低四倍體野生稻株高的方法。

背景技術

經過漫長的馴化，現有用于生產的栽培稻只有2種：亞洲栽培稻Oryza?sativa和非洲栽培稻Oryza?glaberrima，而其近緣野生稻高達25種。其中四倍體野生稻Oryza?alta具有生物量大、適應力強、抗逆能力強等優勢，但是由于未經過人工馴化，株高達2.7m，不利于田間密植和收獲。降低株高培育抗倒伏能力強、適于田間密植和管理的多倍體水稻作物有著重要意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是如何馴化野生稻的株高。

為了解決以上技術問題，本發明的目的是提供了一種通過抑制SD1基因的表達降低四倍體野生稻株高的方法，包括如下步驟：抑制受體四倍體野生稻中SD1基因的表達，得到株高矮于所述受體四倍體野生稻的目的四倍體野生稻；所述SD1基因為編碼SD1蛋白的基因；所述是如下A1)、A2)或A3)的蛋白質：

A1)氨基酸序列是序列表中SEQ?ID?No.5或SEQ?ID?No.6所示的氨基酸序列的蛋白質；

A2)將序列表中SEQ?ID?No.5或SEQ?ID?No.6中任一種所示的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加得到的與A1)所示的蛋白質具有80％以上的同一性且功能相同的蛋白質；

A3)在A1)或A2)的N末端或/和C末端連接蛋白標簽得到的融合蛋白質。

上述方法中，序列表中的SEQ?ID?No.5由380個氨基酸殘基組成，序列表中的SEQID?No.6由409個氨基酸殘基組成。

上述方法中，同一性是指氨基酸序列的同一性。可使用國際互聯網上的同源性檢索站點測定氨基酸序列的同一性，如NCBI主頁網站的BLAST網頁。例如，可在高級BLAST2.1中，通過使用blastp作為程序，將Expect值設置為10，將所有Filter設置為OFF，使用BLOSUM62作為Matrix，將Gap?existence?cost，Perresidue?gap?cost和Lambda?ratio分別設置為11，1和0.85(缺省值)并進行檢索一對氨基酸序列的同一性進行計算，然后即可獲得同一性的值(％)。

上述方法中，所述80％以上的同一性可為至少81％、85％、90％、91％、92％、95％、96％、98％、99％或100％的同一性。

上述方法中，所述SD1基因具體可為如下E1或E2所示的基因：

E1、編碼鏈的編碼序列(ORF)是序列表中SEQ?ID?No.3或SEQ?ID?No.4所示的DNA分子；

E2、核苷酸序列是序列表中SEQ?ID?No.1或SEQ?ID?No.2所示的DNA分子。

上述方法中，所述抑制四倍體野生稻中SD1基因的表達是通過對四倍體野生稻中SD1基因進行化學誘變、物理誘變、RNAi、基因組定點編輯或同源重組實現的。

上述方法中，所述基因編輯可采用鋅指核酸酶技術(Zinc?finger?nuclease，ZFN)、類轉錄激活因子效應物核酸酶技術(Transcription?activator-like?effectornuclease，TALEN)、成簇的規律間隔的短回文重復序列及其相關系統技術(Clusteredregularly?interspaced?short?palindromic?repeats/CRISPR?associated，CRISPR/Cas9系統)，以及其它能實現基因組定點編輯的技術實現的。