一种阻断或减弱水稻OsMIR7695表达以改良籽粒性状的方法技术

技术编号:30342279 阅读:53 留言:0更新日期:2021-10-12 23:14
本发明专利技术属于植物生物技术领域,具体涉及一种阻断或者减弱水稻中OsMIR7695的表达以改良水稻籽粒性状的方法。本发明专利技术要解决的技术问题是改良水稻籽粒性状。本发明专利技术解决技术问题的技术方案是提供一种通过阻断或者减弱水稻中OsMIR7695的表达,提高水稻籽粒性状的方法。进一步的,该方法中阻断或者减弱水稻中OsMIR7695的表达可通过敲除水稻OsMIR7695编码基因或者干扰OsMIR7695编码基因表达产物的作用进行。使用本发明专利技术方法能得到籽粒千粒重、粒长或粒宽增加的水稻突变体,表明其籽粒性状得到了很大改良。本发明专利技术方法步骤简明、易于操作,具有很好的前景。具有很好的前景。具有很好的前景。

【技术实现步骤摘要】
一种阻断或减弱水稻OsMIR7695表达以改良籽粒性状的方法


[0001]本专利技术属于植物生物
,具体涉及一种阻断或者减弱水稻中OsMIR7695的表达以改良水稻籽粒性状的方法。

技术介绍

[0002]微小RNA(microRNA,miRNA)是一类广泛存在于真核生物和病毒中的,由内源基因编码的,长度约为20-24个核苷酸的非编码单链RNA分子。大多数miRNA基因以单拷贝、多拷贝或基因簇的形式存在于基因组中,经RNA聚合酶II转录为长约300-1000个碱基的初级miRNA(primary miRNA,pri-miRNA),接着加工为长约70-90个碱基含茎环结构的前体miRNA(pre-miRNA),然后再经过Dicer酶酶切,成为长约20-24个碱基的成熟miRNA。成熟的miRNA随后组装进RNA诱导沉默复合体(RNA-induced silencing complex,RISC),通过碱基互补配对的方式识别并集合靶基因mRNA,根据互补程度的不同指导RISC降解靶mRNA(完全互补)或者阻遏靶mRNA翻译(不完全互补),从而参与真核生物的转录后基因表达调控。
[0003]植物miRNA的长度为21nt左右,大部分植物miRNA与靶mRNA完全互补配对起作用,其结合区域可以位于靶mRNA任何区域。在植物的生长发育过程中,miRNA发挥着重要作用,参与了各器官的形态建成、植物激素信号转导、各种生物及非生物胁迫应答等过程。因此,利用丰富的miRNA基因资源改良植物遗传性状,为人们生产生活服务成为了新的发展方向。然而,随着越来越多的植物miRNA被鉴定和获得,绝大部分miRNA的生物学功能还不清楚。比如水稻OsMIR7695基因就是一条基于高通量测序发现的水稻miRNA,其注释前体序列长度487bp,miRBase登录号为MI0025202,位于水稻1号染色体11666716-11667202bp区间,而目前未见关于水稻OsMIR7695功能的报道。
[0004]最近,靶基因类似物(target mimicry,TM)或短串联靶标类似物(short tandem target mimic,STTM)的策略被用于miRNA分子功能研究,通过获得干扰(或封闭)目标miRNA的材料,以期评价miRNA针对靶基因去阻遏影响程度,进而分析miRNA分子功能。此外,目前也有基于CRISPR-Cas13的RNA功能干扰研究报道。
[0005]CRISPR-Cas9是一种基因编辑系统,之前有基于CRISPR-Cas9方法敲除植物miRNA编码基因的突变体创制的报道。而CRISPR-Cas12a(CRISPR-Cpf1)系统是近年来发现的新的基因编辑系统。其与CRISPR-Cas9不同,因其具备“T/A”富集区的PAM识别位点、向导RNA为结构简单的单一crRNA分子、产生粘性末端、删除片断比较大(大多为6bp-13bp)等特性或优点,预期对于定向编辑miRNA编码基因可能具备特有优势。但目前,基于CRISPR-Cas12a对植物miRNA编码基因进行明确编辑突变体创制,有效解析miRNA对应生物功能,进而挖掘有育种价值的植物miRNA位点的工作尚未见报道。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是改良水稻籽粒性状。
[0007]本专利技术解决技术问题的技术方案是提供一种改良水稻籽粒性状的方法。该方法通
过阻断或者减弱水稻中OsMIR7695的表达,提高水稻籽粒性状。
[0008]其中,上述方法中所述的阻断或者减弱水稻中OsMIR7695的表达可通过敲除水稻OsMIR7695编码基因或者干扰OsMIR7695编码基因表达产物的作用进行。
[0009]其中,上述方法中所述的干扰OsMIR7695表达产物作用的方法包括RNA干扰法、反义RNA法、靶基因类似物(target mimicry,TM)法短串联靶标类似物(short tandem target mimic,STTM)法或CRSPR-Cas13法中的至少一种。
[0010]其中,上述方法中所述的敲除水稻基因组中的OsMIR7695编码基因的方法包括采用基因组编辑法、同源重组法或随机插入突变法中的至少一种进行。
[0011]其中,上述方法中所述的基因组编辑法包括巨大核酸酶(Meganuclease)法、ZFN法、TALEN法或CRISPR-Cas法中的至少一种。
[0012]其中,当上述方法中使用CRISPR-Cas法敲除水稻基因组中的OsMIR7695编码基因时,包括以下步骤:
[0013]a、设计针对水稻OsMIR7695编码基因的向导RNA;
[0014]b、构建可表达该向导crRNA的Cas基因编辑表达载体;
[0015]c、用步骤a的得到的表达载体转化水稻,利用CRISPR-Cas基因编辑体系得到转化植株;
[0016]d、收集转化植株的种子,筛选出水稻OsMIR7695编码基因定向编辑突变体种子,即得提高籽粒性状的水稻突变体。
[0017]其中,上述方法中的用于敲除水稻基因组中的OsMIR7695编码基因的CRISPR-Cas法包括CRISPR-Cas9、CRISPR-Cas12a或CRISPR-Cas12b等方法中的至少一种。
[0018]进一步的,上述方法中所述的针对水稻OsMIR7695编码基因的向导RNA的核苷酸序列为Seq ID No.2所示(5
’-
ATTGTGGTCTTGCCTATGTGGCA-3

)。该向导RNA用于CRISPR-Cas12a基因编辑系统。
[0019]其中,上述方法中所述的提高水稻籽粒性状为提高千粒重、粒长或粒宽中的至少一种。
[0020]在此基础上,本专利技术提供了阻断或者减弱水稻中OsMIR7695的表达的试剂在提高水稻籽粒性状中的用途。
[0021]其中,上述用途中所述的阻断或者减弱水稻中OsMIR7695的表达的试剂包括敲除水稻OsMIR7695编码基因的试剂或者干扰OsMIR7695编码基因表达产物的试剂中的至少一种。
[0022]其中,上述用途中所述的干扰OsMIR7695表达产物作用的试剂包括使用RNA干扰法、反义RNA法、CRISPR-Cas13法、靶基因类似物(target mimicry,TM)法或短串联靶标类似物(short tandem target mimic,STTM)或CRISPR-Cas13法中的至少一种以减弱OsMIR7695表达产物作用所使用的试剂。
[0023]其中,上述用途中所述的RNA干扰法减弱OsMIR7695表达产物作用使用的试剂包括针对OsMIR7695表达产物的siRNA(小干扰RNA,Small interfering RNA)、反义RNA、靶基因类似物、短串联靶标类似物、用于CRISPR-Cas13法的向导RNA。
[0024]其中,上述用途中所述的降低水稻OsMIR7695表达的试本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改良水稻籽粒性状的方法,其特征在于:阻断或者减弱水稻中OsMIR7695的表达,提高水稻籽粒性状。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的阻断或者减弱水稻中OsMIR7695的表达通过敲除水稻OsMIR7695编码基因或者干扰OsMIR7695编码基因表达产物的作用进行。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的干扰OsMIR7695编码基因表达产物作用的方法包括RNA干扰法、反义RNA法、靶基因类似物法、短串联靶标类似物法或CRISPR-Cas13法中的至少一种。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的敲除水稻基因组中的OsMIR7695编码基因的方法为基因组编辑法、同源重组法或随机插入突变法中的至少一种进行;优选的,所述的基因组编辑法包括巨大核酸酶(Meganuclease)法、ZFN法、TALEN法或CRISPR-Cas法中的至少一种。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于:当使用CRISPR-Cas法敲除水稻基因组中的OsMIR7695编码基因时,包括以下步骤:a、设计针对水稻OsMIR7695编码基因的向导RNA;b、构建可表达该向导RNA的Cas编辑表达载体;c、用步骤a的得到的表达载体转化水稻,利用CRISPR-Cas基因编辑体系得到转化植株;d、收集转化植株的种子,筛选出水稻OsMIR7695编码基因定向编辑突变体种子,即得提高籽粒性状的水稻突变体;优选的,所述的CRISPR-Cas法包括CRISPR-Cas9、CRISPR-Cas12a或CRISPR-Cas12b中的至少一种。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于:步骤a中所述的针对水稻OsMIR7695编码基因的向导RNA的核苷酸序列为Seq ID No.2所示。7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的提高水稻籽粒性状为提高千粒重、粒长或粒宽中的至少一种。8.阻断或者减弱水稻...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑雪莲张勇周建平李倩全泉唐旭
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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