[發(fā)明專利]一種植物ACCase突變型基因及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110506569.5
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113151314B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦瑞英;李娟;許蓉芳;魏鵬程;劉小雙
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所
• 主分類號: C12N15/52
• 分類號: C12N15/52;C12N15/84;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 北京律譜知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11457
• 代理人: 黃云鐸

本發(fā)明公開了一種植物抗除草劑ACCase突變型基因，所述植物ACCase基因?yàn)橐吧虯CCase基因發(fā)生以下兩種突變：第5779、第5780位點(diǎn)核苷酸發(fā)生突變，分別由C變成T、C變成A，或者第5779、第5780、第5781位點(diǎn)核苷酸發(fā)生突變，分別由C變成T、C變成A、T變成C。本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了幾種突變型基因，其對應(yīng)的植株該突變體植株具有對乙酰輔酶A羧化酶抑制劑類除草劑的抗(耐)性，并且，本申請的發(fā)明人將其應(yīng)用到水稻中，證實(shí)了其具有非常良好的除草劑的抗(耐)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于植物基因工程和植物抗除草劑育種領(lǐng)域，涉及植物內(nèi)源ACCase抗除草劑位點(diǎn)的創(chuàng)制。

背景技術(shù)

隨著植物直播栽培技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的大面積應(yīng)用，植物直播生產(chǎn)中農(nóng)田雜草問題成為影響農(nóng)作物產(chǎn)量的重要因素。特別是稻田禾本科雜草生理、代謝過程與植物高度相似，缺乏適當(dāng)?shù)某輨┘右苑揽亍Ｓ捎趥鹘y(tǒng)育種馴化進(jìn)程不涉及除草劑耐受性狀，自然遺傳資源中的抗性資源極為罕見。目前在植物中廣泛使用的抗除草劑性狀多通過轉(zhuǎn)基因手段表達(dá)異源代謝基因獲得，短期內(nèi)難以在植物等主糧作物中應(yīng)用。利用除草劑抑制靶標(biāo)基因，篩選鑒定內(nèi)源抗性突變體是目前開發(fā)主糧作物抗除草劑種質(zhì)資源的可行途徑。例如，通過EMS誘變咪唑類除草劑靶基因ALS，可獲得抗性資源。近年來，該突變廣泛應(yīng)用于“金粳818”等品種中，在化學(xué)除草方面表現(xiàn)出顯著的栽培優(yōu)勢。但是已知主要除草劑靶基因如EPSPS、ACCase、ALS、HPPD等的內(nèi)源抗性位點(diǎn)多為國外商業(yè)公司專利保護(hù)。同時，隨著單一類型除草劑的反復(fù)施用，田間雜草獲得性抗性快速增加。因此，發(fā)掘植物新型除草劑抗性基因新位點(diǎn)，對培育抗除草劑植物十分必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可以賦予植物抗(耐)乙酰輔酶A羧化酶類除草劑抗性的植物突變型基因。

為此，本發(fā)明提供了一種編碼植物ACCase突變型核酸或基因，其編碼所述的蛋白。

本發(fā)明所述的核酸或基因，包括：

在野生型ACCase基因基礎(chǔ)上，存在以下兩種突變的基因：第5779、第5780位點(diǎn)核苷酸發(fā)生突變，或者第5779、第5780、第5781位點(diǎn)核苷酸發(fā)生突變。

優(yōu)選地，本發(fā)明的植物ACCase突變型基因存在以下兩種突變類型：第5779、第5780位點(diǎn)核苷酸發(fā)生突變，分別由C變成T、C變成A，或者第5779、第5780、第5781位點(diǎn)核苷酸發(fā)生突變，分別由C變成T、C變成A、T變成C。

本發(fā)明的ACCase突變型基因發(fā)生突變的核苷酸，在上述位點(diǎn)突變成其他核苷酸的情況也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，例如：C突變?yōu)锳、T、G，或T突變?yōu)锳、C、G。

優(yōu)選地，ACCase突變型基因的核苷酸序列包含序列表中SEQ ID NO:1中所示序列。

本發(fā)明還提供一種表達(dá)盒或重組載體，其含有所述的核酸或基因。

本發(fā)明還提供所述的植物表達(dá)盒、重組載體在植物抗除草劑方面的應(yīng)用，其用于提升目標(biāo)植物的抗除草劑性能。

本發(fā)明還提供獲得具有除草劑抗性的植物的方法，包括如下步驟：

1)使植物包含所述核酸或基因。

進(jìn)一步地，所述獲得具有除草劑抗性的植物的方法為利用CRISPR介導(dǎo)的引導(dǎo)編輯途徑。

本發(fā)明還提供了獲得具有除草劑抗性的植物的方法。進(jìn)一步地，本發(fā)明提供了用于增強(qiáng)植物、植物組織、植物細(xì)胞對于至少一種除草劑的耐受性的方法，所述除草劑為具有干擾ACCase酶的活性的除草劑。因此，本發(fā)明中除草劑抗性指的是抗(耐)乙酰輔酶A羧化酶類除草劑。

本發(fā)明所述的增強(qiáng)植物、植物組織或者植物細(xì)胞對除草劑的抗性方法可以通過轉(zhuǎn)化或者雜交、自交和無性繁殖的方法實(shí)施，也可通過基因定點(diǎn)突變的方式獲得，使改變的植株包括本發(fā)明的核苷酸序列SEQ ID No:1。