[發(fā)明專利]突變的DELLA蛋白及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111101762.7
• 申請(qǐng)日: 2021-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN113788889B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王飛;牛小牧;蘇晶;王琪琪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東舜豐生物科技有限公司
• 主分類號(hào): C07K14/415
• 分類號(hào): C07K14/415;C07K19/00;C12N15/62;C12N15/29;C12N15/113;C12N9/22;C12N15/84;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 北京君慧知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11716
• 代理人: 馮妙娜

本發(fā)明提供了一種相對(duì)于親本DELLA蛋白具有氨基酸突變的DELLA突變蛋白，所述親本DELLA蛋白來源于玉米，所述DELLA突變蛋白相對(duì)于親本DELLA蛋白在對(duì)應(yīng)于SEQ ID No.1所示序列的若干個(gè)氨基酸存在突變。所述DELLA突變蛋白可以導(dǎo)致玉米的株高降低，在玉米矮化育種中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物技術(shù)、作物遺傳育種領(lǐng)域，涉及突變的DELLA蛋白及其應(yīng)用，尤其玉米中突變的DELLA蛋白以及在降低玉米株高中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

玉米是全世界種植面積最大的作物，其全球年種植面積在20億畝以上，總產(chǎn)量已達(dá)10億噸，其食用價(jià)值、工業(yè)價(jià)值、飼用價(jià)值使之在我國糧食安全保障體系中占據(jù)了重要地位。目前玉米產(chǎn)量的提高得益于種植密度的增大，高密度條件下植物產(chǎn)生避蔭反應(yīng)，株高增加就是其中之一。玉米株高過高容易引發(fā)玉米的倒伏，給機(jī)械化收割造成一定困難，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)量難以提升甚至降低。因此通過適度的降低株高，進(jìn)而降低避蔭反應(yīng)，增加玉米的抗倒性是目前玉米育種的重要方向之一。

自從植物激素赤霉素(GAs)被發(fā)現(xiàn)能夠在植物生長與發(fā)育的各個(gè)階段發(fā)揮作用后，探索理解其潛在的分子機(jī)制成為研究人員的主要探究方向。DELLA蛋白在赤霉素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中居于關(guān)鍵的一環(huán)，也因而被深入研究。DELLA蛋白由N端DELLA調(diào)控結(jié)構(gòu)域與C端GRAS(GAI、RGA、SCARECROW)功能結(jié)構(gòu)域構(gòu)成。GRAS結(jié)構(gòu)域轉(zhuǎn)錄因子家族在擬南芥、水稻以及苔蘚中高度保守。C末端的GRAS結(jié)構(gòu)域包含一段核定位序列(NLS)、PFYRE與SAW基序、VHIID氨基酸基序以及位于其兩側(cè)的兩個(gè)亮氨酸七肽重復(fù)基序(LHR1、LHR2)。N末端DELLA結(jié)構(gòu)域包含DELLA基序、LExLE基序、VHYNP(也稱為TVHYNP)基序以及多聚S/T/V基序，多聚S/T/V基序中含有L(K/R)XI基序，該基序可能可以結(jié)合未確定的其他GA信號(hào)成分。在玉米中，DELLA蛋白由D8(Dwarf8)基因編碼。

本發(fā)明的目的在于利用CRISPR/Cas基因編輯技術(shù)對(duì)玉米DELLA蛋白包含DELLA基序和VHYNP基序的氨基(N)末端進(jìn)行編輯，使之發(fā)生部分氨基酸的刪除或突變，期望獲得蛋白穩(wěn)定性增強(qiáng)的DELLA突變蛋白，產(chǎn)生的DELLA突變蛋白可能與GA-GID1蛋白復(fù)合體識(shí)別結(jié)合的能力降低，阻遏了生長相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)，從而使得玉米的生長受到抑制，最終達(dá)到降低玉米株高的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種突變的DELLA蛋白以及該突變蛋白在降低玉米株高中的應(yīng)用。

一方面，本發(fā)明提供了一種相對(duì)于親本DELLA蛋白具有氨基酸突變的DELLA突變蛋白，所述親本DELLA蛋白來源于玉米，其特征在于，所述DELLA突變蛋白相對(duì)于親本DELLA蛋白在對(duì)應(yīng)于SEQ ID No.1所示序列的若干個(gè)氨基酸存在突變。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述DELLA突變蛋白選自如下任意一種或任意幾種組合：

(1)缺失對(duì)應(yīng)于SEQ ID No.1所示序列的第1-80位氨基酸；

(2)缺失對(duì)應(yīng)于SEQ ID No.1所示序列的第1-40位氨基酸；

(3)對(duì)應(yīng)于SEQ ID No.1所示序列的第80-84位氨基酸序列替換為ERVRV，并且缺失對(duì)應(yīng)于SEQ ID No.1所示序列的第85位-105位氨基酸；

(4)缺失對(duì)應(yīng)于SEQ ID No.1所示序列的第66-72位氨基酸；

(5)缺失對(duì)應(yīng)于SEQ ID No.1所示序列的第1-4位和第17位氨基酸；

(6)缺失對(duì)應(yīng)于SEQ ID No.1所示序列的第11-18位氨基酸；

(7)對(duì)應(yīng)于SEQ ID No.1所示序列的第42位和43位氨基酸分別突變?yōu)镋和M，并且，缺失對(duì)應(yīng)于SEQ ID No.1所示序列的第44-60位氨基酸。