陆地棉转化事件ICR24001及其特异性鉴定方法技术

本发明专利技术公开了陆地棉转化事件ICR24001及其特异性鉴定方法。本发明专利技术在陆地棉CCRI24中过表达GhKCS2基因，得到转基因棉花ICR24001，其为将外源DNA片段插入目的棉花基因组第A11号染色体的第68405357‑68405382位间，替换掉第A11号染色体的第68405357‑68405382位间24bp的碱基序列，得到的棉花。通过试验证明：转基因棉花ICR24001不仅纤维长度、比强度、整齐度和籽棉产量高于受体材料，而且株高、叶片长度、叶片宽度、叶柄长度、叶柄宽度、果枝数、成铃数、单铃重和衣分等也均高于受体材料，为培育具有优良纤维品质的转基因棉花的研究奠定基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物
，具体涉及陆地棉转化事件ICR24001及其特异性鉴定方法。
技术介绍
转化事件是由外源基因在基因组插入位点的上下游侧翼区和外源基因构成的分子结构。通常，外源基因转化植物可以得到一个转化体群体，这个转化体群体包含大量独立的事件，其中每个事件都是独特的。外源基因在植物中的表达受到外源基因所插入的染色体位置的影响。这可能源自染色质结构或者整合位点附近转录调控元件的影响。相同基因在不同转化事件中的表达水平具有很大的差异，在表达的空间或时间模式上也可能存在差异。而且外源基因的插入也可能会影响内源基因的表达。因此，每个独立转化事件对受体植物的影响都是不同的。获得能有效表达外源基因，同时不影响植株本身农艺性状的植物转化事件在培育转基因作物新品种中具有重要的应用价值。棉花作为天然可再生纤维原料，是纺织工业的重要原材料，并在汽车工业、医疗产业等方面发挥着重要作用。提高棉花的纤维长度一直以来都是棉花领域的研究重点，一方面由于棉花纤维是自然界中目前已发现的最长的细胞，其为研究细胞伸长调控机制提供了最佳的实验材料；另一方由于棉花纤维是单细胞凸起形成的，这为研究细胞命运决定提供了便利。此外，长纤维是纺织工业所期望，也是广大棉花所需要的，因此提高棉花的纤维长度在生产上具有重要的意义。传统的育种方法采用杂交来改良棉花的纤维品质，海岛棉是优质长纤维的代表棉花，也是四大栽培品种之一，但由于其产量无法与陆地棉相匹敌，现在在全世界的种植面积较少，从基因组水平来讲海岛棉与陆地棉都是异源四倍体，二者之间可以进行种间杂交，但现有的研究表明二者杂种后代出现了严重性状分离，很难聚合陆地棉产量性状和海岛棉纤维性状。棉纤维发育可分成四个相互交错的时期：纤维发育的起始期(开花前1天至开花后2-3天)、纤维伸长期(开花后3天至25天)、次生壁加厚期(开花后15天至45天)及成熟期(开花后45天至50天)。对于快速伸长时期的纤维，纤维伸长速率最快可达到2mm/天。纤维的长度是纤维的品质的首要指标，研究棉纤维发育的分子机理是棉花遗传改良的基础。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种转基因棉花的培育方法。本专利技术提供的转基因棉花的培育方法为将外源DNA片段插入目的棉花基因组第A11号染色体的第68405357-68405382位间，替换掉第A11号染色体的第68405357-68405382位间24bp的碱基序列，得到转基因棉花；所述转基因棉花的纤维品质高于所述目的棉花。上述方法中，所述外源DNA片段为含有GhKCS2基因的DNA分子。上述方法中，所述外源DNA片段的核苷酸序列为序列表中序列1。上述方法中，所述转基因棉花的纤维品质高于所述目的棉花体现在如下B1)-B15)：B1)所述转基因棉花纤维的长度高于所述目的棉花；B2)所述转基因棉花纤维的马克隆值低于所述目的棉花；B3)所述转基因棉花纤维的整齐度高于所述目的棉花；B4)所述转基因棉花纤维的伸长率低于所述目的棉花；B5)所述转基因棉花纤维的比强度高于所述目的棉花；B6)所述转基因棉花纤维的籽棉产量高于所述目的棉花；B7)所述转基因棉花的株高高于所述目的棉花；B8)所述转基因棉花的叶片长度高于所述目的棉花；B9)所述转基因棉花的叶片宽度高于所述目的棉花；B10)所述转基因棉花的叶柄长度高于所述目的棉花；B11)所述转基因棉花的叶柄宽度高于所述目的棉花；B12)所述转基因棉花的茎枝夹角低于所述目的棉花；B13)所述转基因棉花的单铃重高于所述目的棉花；B14)所述转基因棉花的成铃数高于所述目的棉花；B15)所述转基因棉花的衣分高于所述目的棉花。上述方法中，所述外源DNA片段通过含有所述外源DNA片段的重组载体导入所述目的棉花。上述方法中，所述目的棉花为陆地棉。本专利技术的另一个目的是提供用于检测或辅助检测待测植物样品是否来源于上述方法获得的转基因棉花或其后代的方法。本专利技术提供的用于检测或辅助检测待测植物样品是否来源于上述方法获得的转基因棉花或其后代的方法包括如下步骤：检测所述待测植物样品的基因组DNA中是否含有DNA片段A，所述DNA片段A由上述外源DNA片段在所述转基因棉花的上游侧翼片段、所述外源DNA片段和所述外源DNA片段在所述转基因棉花的下游侧翼片段组成；若所述待测植物样品的基因组DNA含有所述DNA片段A，则所述待测植物样品为或候选为所述转基因棉花或其后代；若所述待测植物样品的基因组DNA不含有所述DNA片段A，则所述待测植物样品不为或候选不为所述转基因棉花或其后代。上述方法中，所述方法为如下1)或2)或3)：1)直接测序；2)用引物对1和/或引物对2对植物样品的基因组DNA进行PCR扩增，若有目的扩增产物，则所述植物样品来源于所述转基因棉花或其后代；所述引物对1为能够扩增由所述外源DNA片段5’端和紧邻其的所述上游侧翼片段的部分或全部组成的DNA分子甲的引物对；其对应的目的扩增产物为所述DNA分子甲；所述引物对2为能够扩增由所述外源DNA片段3’端和紧邻其的所述下游侧翼片段的部分或全部组成的DNA分子乙的引物对；其对应的目的扩增产物为所述DNA分子乙；所述上游侧翼片段的核苷酸序列为序列表中序列2；所述下游侧翼片段的核苷酸序列为序列表中序列3；3)用能特异结合所述DNA分子甲或所述DNA分子乙的探针对所述待测植物样品DNA进 行Southern杂交，若能杂交得到杂交片段，则所述待测植物样品来源于所述转基因棉花或其后代。上述方法中，2)中，所述引物对1具体由序列表中序列5所示的单链DNA分子和序列表中序列6所示的单链DNA分子组成；所述引物对2具体由序列表中序列7所示的单链DNA分子和序列表中序列8所示的单链DNA分子组成。本专利技术还有一个目的是提供用于检测或辅助检测待测植物样品是否来源于上述方法获得的转基因棉花或其后代的试剂盒。本专利技术提供的用于检测或辅助检测待测植物样品是否来源于上述方法获得的转基因棉花或其后代的试剂盒包括上述引物对1和/或上述引物对2。上述方法获得的转基因棉花在育种中的应用也属于本专利技术的保护范围。本专利技术还有一个目的是提供一种获得纤维品质提高的棉花的方法。本专利技术提供的获得纤维品质提高的棉花的方法包括如下步骤：(1)按照上述方法获得转基因棉花；(2)将所述转基因棉花自交或杂交，得到繁育后代，按照上述方法鉴定所述繁育后代，得到目标植株。上述方法中，所述转基因棉花的保藏编号为CCTCC NO:P201606。本专利技术的最后一个目的是提供用于转基因棉花的培育的产品。本专利技术提供的用于转基因棉花的培育的产品为如下a)-c)中的任一种：a)上述上游侧翼片段和上述下游侧翼片段；b)上述外源DNA片段；c)上述外源DNA片段相关的生物材料；所述生物材料为下述A1)至A11)中的任一种：A1)含有所述外源DNA片段的表达盒；A2)含有所述外源DNA片段的重组载体；A3)含有A1)所述表达盒的重组载体；A4)含有所述外源DNA片段的重组微生物；A5)含有A1)所述表达盒的重组微生物；A6)含有A2)所述重组载体的重组微生物；A7)含有A3)所述重组载体的重组微生物；A8)含有所述外源DNA片段的转基因植物细胞系；A9)含有A1)所述表达盒的转基因植物细胞系；A10)含有A2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转基因棉花的培育方法，为将外源DNA片段插入目的棉花基因组第A11号染色体的第68405357‑68405382位间，替换掉第A11号染色体的第68405357‑68405382位间24bp的碱基序列，得到转基因棉花；所述转基因棉花的纤维品质高于所述目的棉花。

【技术特征摘要】
1.一种转基因棉花的培育方法，为将外源DNA片段插入目的棉花基因组第A11号染色体的第68405357-68405382位间，替换掉第A11号染色体的第68405357-68405382位间24bp的碱基序列，得到转基因棉花；所述转基因棉花的纤维品质高于所述目的棉花。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述外源DNA片段为含有GhKCS2基因的DNA分子。3.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于：所述外源DNA片段的核苷酸序列为序列表中序列1；所述转基因棉花的纤维品质高于所述目的棉花体现在如下B1)-B15)：B1)所述转基因棉花纤维的长度高于所述目的棉花；B2)所述转基因棉花纤维的马克隆值低于所述目的棉花；B3)所述转基因棉花纤维的整齐度高于所述目的棉花；B4)所述转基因棉花纤维的伸长率低于所述目的棉花；B5)所述转基因棉花纤维的比强度高于所述目的棉花；B6)所述转基因棉花纤维的籽棉产量高于所述目的棉花；B7)所述转基因棉花的株高高于所述目的棉花；B8)所述转基因棉花的叶片长度高于所述目的棉花；B9)所述转基因棉花的叶片宽度高于所述目的棉花；B10)所述转基因棉花的叶柄长度高于所述目的棉花；B11)所述转基因棉花的叶柄宽度高于所述目的棉花；B12)所述转基因棉花的茎枝夹角低于所述目的棉花；B13)所述转基因棉花的单铃重高于所述目的棉花；B14)所述转基因棉花的成铃数高于所述目的棉花；B15)所述转基因棉花的衣分高于所述目的棉花；所述外源DNA片段通过含有所述外源DNA片段的重组载体导入所述目的棉花；所述目的棉花为陆地棉。4.用于检测或辅助检测待测植物样品是否来源于权利要求1-3中任一所述方法获得的转基因棉花或其后代的方法，包括如下步骤：检测所述待测植物样品的基因组DNA中是否含有DNA片段A，所述DNA片段A由权利要求1-3中任一所述的外源DNA片段在所述转基因棉花的上游侧翼片段、所述外源DNA片段和所述外源DNA片段在所述转基因棉花的下游侧翼片段组成；若所述待测植物样品的基因组DNA含有所述DNA片段A，则所述待测植物样品为或候选为所述转基因棉花或其后代；若所述待测植物样品的基因组DNA不含有所述DNA片段A，则所述待测植物样品不为或候选不为所述转基因棉花或其后代。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述方法为如下1)或2)或3)：1)直接测序；2)用引物对1和/或引物对2对植物样品的基因组DNA进行PCR扩增，若有目的扩增产物，则所述植物样品来源于所述转基因棉花或其后代；所述引物对1为能够扩增由所述外源DNA片段5’端和紧邻其的所述上游侧翼片段的部分或全部组成的DNA...

【专利技术属性】
技术研发人员：李付广，秦文强，杨召恩，张朝军，武芝侠，张雪妍，杨作仁，鲁丽丽，王晔，王倩华，孔德培，龚骞，王玉芬，
申请(专利权)人：中国农业科学院棉花研究所，
类型：发明
国别省市：河南;41