[發(fā)明專利]GhCIPK6D1基因在提高棉花抗旱性中的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110381553.6
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN112980874B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊細(xì)燕;張獻(xiàn)龍;孫偉男;夏林杰;孫思敏;朱龍付
• 申請（專利權(quán)）人: 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C12N15/82
• 分類號: C12N15/82;C12N15/29;C12N15/113;C12Q1/6895;A01H5/00;A01H6/60
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11385
• 代理人: 戴嵩瑋

本發(fā)明提供了GhCIPK6D1基因在改變棉花抗旱性中的應(yīng)用，屬于棉花育種技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供了一種用于敲除GhCIPK6D1基因的方法在提高棉花抗旱性中的應(yīng)用，所述GhCIPK6D1基因包括核苷酸序列如SEQIDNO:1所示的DNA序列或編碼氨基酸序列如SEQIDNO:2所示蛋白質(zhì)的DNA序列。實驗表明分別構(gòu)建超表達(dá)GhCIPK6D1基因的重組載體與敲除GhCIPK6D1基因的重組載體分別轉(zhuǎn)入棉花植株中，經(jīng)過干旱脅迫處理，超表達(dá)GhCIPK6D1基因的轉(zhuǎn)基因棉花植株敏旱，敲除GhCIPK6D1基因的棉花植株更加抗旱。本發(fā)明所述應(yīng)用為培育、篩選或鑒定棉花抗逆種質(zhì)資源提供理想途經(jīng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于棉花育種技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及GhCIPK6D1基因在提高棉花抗旱性中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

棉花是中國重要的經(jīng)濟(jì)作物和油料作物，也是天然纖維的主要來源，在我國的國民經(jīng)濟(jì)和國家安全中占有重要地位。但是由于棉花與主要糧食作物對土地的競爭使得棉花的主要產(chǎn)區(qū)逐漸向干旱和半干旱的新疆等地方發(fā)展，干旱嚴(yán)重制約棉花產(chǎn)量和品質(zhì)。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和棉花功能基因組學(xué)的研究發(fā)展，轉(zhuǎn)基因技術(shù)作為棉花遺傳改良快速有效的方法，為棉花遺傳育種帶來了巨大的發(fā)展空間。通過基因工程技術(shù)培育的抗蟲棉已經(jīng)成為我國推廣最為成功的轉(zhuǎn)基因作物，國產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的成功，不僅有效提高了棉花對鱗翅目害蟲特別是棉鈴蟲的抵抗能力，挽回了重大的經(jīng)濟(jì)損失，極大程度降低了農(nóng)藥的使用，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境的安全，而且促進(jìn)了我國棉花及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提升了國際競爭力，所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益不言而喻。

CBL-CIPK信號系統(tǒng)是植物逆境信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的關(guān)鍵調(diào)控節(jié)點，也是研究植物逆境脅迫的熱點之一。其中CIPKs基因在許多非生物逆境脅迫如干旱、低溫、高鹽和ABA等信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中扮演者重要的功能。CIPKs與植物中特有的鈣感受器CBLs結(jié)合，調(diào)控下游靶蛋白來響應(yīng)逆境脅迫，提高植物的抗逆性。干旱脅迫可引起植株根系構(gòu)型發(fā)生改變，通過提高根系的吸水能力來抵御干旱。棉花中CIPK6基因家族有8個成員，通過調(diào)控根系發(fā)育提高棉花抗旱性的研究還沒有被報道。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種GhCIPK6D1基因在提高棉花抗旱性中的應(yīng)用，超表達(dá)GhCIPK6D1基因的轉(zhuǎn)基因棉花植株更加敏旱，敲除GhCIPK6D1基因的棉花植株更加抗旱，可為培育棉花抗逆種質(zhì)資源提供理想途經(jīng)。

本發(fā)明提供了一種用于敲除GhCIPK6D1基因的方法在提高棉花抗旱性中的應(yīng)用，所述GhCIPK6D1基因包括以下序列中的至少一種：

1)核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示的DNA序列；

2)編碼氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示蛋白質(zhì)的DNA序列。

本發(fā)明提供了一種用于敲除GhCIPK6D1基因的sgRNA組合物，包括gRNA1和gRNA2；

所述gRNA1的核苷酸序列如SEQ ID NO:3所示；

所述gRNA2的核苷酸序列如SEQ ID NO:4所示。

本發(fā)明提供了一種用于敲除GhCIPK6D1基因的CRISPR/Cas9載體，所述CRISPR/Cas9載體包括所述sgRNA組合物。

優(yōu)選的，所述CRISPR/Cas9載體的骨架載體為pRGEB32-7。

本發(fā)明提供了所述CRISPR/Cas9載體的制備方法，包括以下步驟：

1)以pGTR質(zhì)粒為模板，采用GhCIPK6D1-a/pGREB32-7s引物對進(jìn)行第一PCR擴(kuò)增，得到含gRNA1的片段；

2)以pGTR質(zhì)粒為模板，采用GhCIPK6D1-2a/GhCIPK6D1-2s引物對進(jìn)行第二PCR擴(kuò)增，得到含gRNA2的片段；