[發明專利]新型抗除草劑乙酰輔酶A羧化酶突變體及其應用

在審

• 申請號: 202211707567.3
• 申請日: 2021-12-24
• 公開（公告）號: CN116064428A
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 請求不公布姓名
• 申請（專利權）人: 山東舜豐生物科技有限公司
• 主分類號: C12N9/00
• 分類號: C12N9/00;C12N15/82;A01H5/10;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 北京君慧知識產權代理事務所(普通合伙) 11716
• 代理人: 劉曉佳

本發明提供了突變型乙酰輔酶A羧化酶(ACC)蛋白、核酸及其應用，具體地，涉及突變型乙酰輔酶A羧化酶(ACC)蛋白、核酸及其在植物育種中的應用，具體地，本發明提供了一種突變型的乙酰輔酶A羧化酶(ACC)蛋白，并且所述的突變型乙酰輔酶A羧化酶(ACC)蛋白與親本乙酰輔酶A羧化酶(ACC)蛋白相比，在對應于SEQ?ID?No.1所示氨基酸序列的以下任一或任意幾個氨基酸位點處存在突變：第2125位、第2097位、第2139位、第2194位、第2186位、第2273位、第2168位、第1975位、第1954位、第1864位、第2211位、第2187位、第2123位、第2126位；乙酰輔酶A羧化酶(ACC)突變后的植物具有很高的除草劑抗性，在培育抗除草劑植物中具有非常廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于生物技術、作物遺傳育種領域，具體涉及一種乙酰輔酶A羧化酶突變型蛋白、核酸及其在提高植物對除草劑抗體的方法與應用。

背景技術

稻米(Oryza?sativa)被世界人口的2/3所食用，是至少其中一半人口飲食中的主要能量來源。大米是一種低成本食品，制備簡便，快速，并且可以與各種菜肴搭配食用。

除草劑用于防治農作物中的雜草或植物已經成為幾乎普遍的做法。除草劑作為現代農業生產體系的重要組成部分，是農田除草技術中最可靠且經濟的手段。自2,4-D于20世紀四十年代開始使用以來，除草劑工業已有60多年的發展歷史，迄今已成功開發出了一大批選擇性除草劑。對于ACC酶抑制劑的研究始于20世紀70年代，ACC除草劑共分為4種類型，分別是芳氧苯氧丙酸酯類(Aryloxyphenoxyp?ropanoates，APP)、肟醚類環己二酮(Cyclohexanedione?oximes，CHD)、芳氧苯基環己二酮類(Aryloxyphenylcy-clohexanedione，APCHD)以及三酮類環己二酮(Cyclict?riketones，CTR)。ACC除草劑可以抑制禾本科植物體內的脂肪酸合成，選擇性高，在植物體內傳導，能夠苗后防除一年或多年生禾本科雜草。

它具有高效、低毒、施用期長、對后茬作物安全等優點，因而在除草劑市場中占有重要地位。

乙酰輔酶A羧化酶(Acetyl?CoA?carboxylase，ACCase，ACC)是化學除草劑的一個重要靶標，是發現于1958年的一種生物素包含酶。它在生物體內催化乙酰輔酶A羧化形成丙二酰輔酶A，為脂肪酸和許多次生代謝產物的合成提供底物，是脂肪酸生物合成的關鍵酶或限速酶。該羧化酶有兩步可逆反應，包括通過生物素-羧化酶酶活性將底物結構域上的生物素基團進行ATP依賴的羧化反應，然后通過羧基轉移酶從生物素轉移羧基得到乙酰輔酶A底物。乙酰輔酶A羧化酶是植物生物合成脂肪酸的關鍵酶，該過程發生在葉綠體和線粒體中，而且ACC還在長鏈脂肪酸和類黃酮的形成以及發生在細胞質中的丙二酰化中起作用。

發明內容

本發明目的是提供一種可賦予植物除草劑抗性的突變型乙酰輔酶A羧化酶(ACC)蛋白或多核苷酸及其應用。

本文中，ACCase或ACC指代的均是乙酰輔酶A羧化酶(Acetyl?CoA?carboxylase)。突變型乙酰輔酶A羧化酶(ACC)

一方面，本發明提供了一種突變型的乙酰輔酶A羧化酶(ACC)，所述突變型的乙酰輔酶A羧化酶(ACC)與親本乙酰輔酶A羧化酶(ACC)的氨基酸序列相比，在對應于SEQ?IDNo.1所示氨基酸序列的以下任一或任意幾個氨基酸位點處存在突變：第2125位、第2097位、第2139位、第2194位、第2186位、第2273位、第2168位、第1975位、第1954位、第1864位、第2211位、第2187位、第2123位、第2126位；優選的，在對應于SEQ?ID?No.1所示氨基酸序列的以下任一或任意幾個氨基酸位點處存在突變：第2125位、第2097位、第2139位、第2194位、第2186位。