[發(fā)明專利]OsNramp5突變體及其篩選方法和用途

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111412187.2
• 申請日: 2021-11-25
• 公開（公告）號: CN114014919B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊震;彭選明;張莉;張淵海;張勇;張逸妍;柏連陽;余應(yīng)弘
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南省核農(nóng)學(xué)與航天育種研究所
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/82;A01H5/10;A01H6/20;A01H6/46;A01H6/82;A01H6/54;A01H6/74
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 聶月美;許亦琳

本發(fā)明涉及植物生物技術(shù)育種領(lǐng)域，尤其涉及OsNramp5突變體及其篩選方法和用途。OsNramp5突變體，編碼所述OsNramp5突變體的核苷酸序列包括如SEQ ID NO.1或如SEQ ID NO.2所示序列。本發(fā)明采用輻射誘變加快了植物基因組變異率，在經(jīng)誘變后的植物M2代的苗期運用高通量分子篩選技術(shù)從輻射誘變?nèi)后w中檢測OsNramp5等位基因的變異，提高了對OsNramp5突變體篩選的效率和精準率。本發(fā)明篩選出一種OsNramp5突變體，相比野生型植物，含有OsNramp5突變體植物的種子中鎘含量降低了90％以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及植物育種領(lǐng)域，尤其涉及OsNramp5突變體及其篩選方法和用途。

背景技術(shù)

農(nóng)作物輻射誘變育種在確保世界糧食安全和增加營養(yǎng)供給方面具有重要的作用。根據(jù)聯(lián)合國FAO/IAEA突變品種數(shù)據(jù)庫最新統(tǒng)計，截至到2019年底，有60多個國家在214個植物種類上育成并通過商業(yè)注冊的植物突變品種總數(shù)已達3299個，我國通過誘變育種技術(shù)直接或間接育成的新品種數(shù)1050個，占世界育成突變品種數(shù)接近三分之一，核輻射誘變育種技術(shù)作為一門傳統(tǒng)生物育種技術(shù)已經(jīng)產(chǎn)生巨大的社會和經(jīng)濟效應(yīng)。在長期的自然環(huán)境條件下，生物體自身與外界環(huán)境相互作用，為了適應(yīng)環(huán)境的改變，其體內(nèi)的遺傳物質(zhì)會發(fā)生一定的自發(fā)突變，然而頻率很低，約為10^-5～10^-8次。

在南亞和東南亞，秈稻是主要的種植生產(chǎn)和消費類型，總的來說，標準秈稻品種的嫩芽和籽粒中的Cd含量都高于粳稻品種。因此，控制秈稻顆粒中鎘的積累對人們的食品安全和健康具有重要意義。創(chuàng)制鎘低積累水稻種質(zhì)資源，選育鎘積累水稻品種是解決鎘污染稻田實現(xiàn)安全生產(chǎn)的最根本、最經(jīng)濟的辦法。基因編輯產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化存在“轉(zhuǎn)基因安全管理”的政策障礙，且可能存在對來自國外的基因編輯技術(shù)原初知識產(chǎn)權(quán)侵權(quán)的風(fēng)險。所以迫切需要培育具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，且不涉及轉(zhuǎn)基因技術(shù)的鎘低積累水稻新品種，輻射誘變技術(shù)已成為創(chuàng)制稻米低鎘積累種質(zhì)資源的有效途徑。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供OsNramp5突變體及其篩選方法和用途，實現(xiàn)對誘變?nèi)后w中OsNramp5等位基因變異的精準化識別與高通量篩選，實現(xiàn)重要目標性狀基因變異的高通量篩選鑒定方法，突破水稻基因編輯生物產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化問題瓶頸。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案獲得的。

本發(fā)明的目的之一在于提供OsNramp5突變體，編碼所述OsNramp5突變體的核苷酸序列包括如SEQ ID NO.1或如SEQ ID NO.2所示序列。

本發(fā)明的目的之二在于提供與如所述的OsNramp5突變體相關(guān)的生物材料，包括如下任一種：

A)含有如所述的核苷酸的重組表達載體；

B)含有如所述的核苷酸的生物工程菌，或含有A)所述的重組表達載體的生物工程菌；

C)含有如所述的核苷酸的轉(zhuǎn)基因植物細胞，或含有A)所述的重組表達載體的轉(zhuǎn)基因植物；

D)由如所述的核苷酸編碼的蛋白。

本發(fā)明的目的之三在于提供如所述的OsNramp5突變體或如所述的生物材料在植物分子輔助育種中的用途。

本發(fā)明的目的之四在于提供如所述的OsNramp5突變體或如所述的生物材料在選育和/或制備低鎘積累植物中的應(yīng)用。

本發(fā)明的目的之五在于提供一種篩選OsNramp5突變體的方法，包括如下步驟：

1)植物進行輻射誘變后，提取基因組DNA，根據(jù)所述的基因組DNA構(gòu)建DNA文庫；

2)根據(jù)野生型水稻OsNramp5基因設(shè)計探針；將所述探針與所述DNA文庫雜交；