一种编辑水稻OsD18基因的启动子调控水稻株型的方法技术

本发明专利技术属于植物生物技术领域，具体涉及一种编辑水稻OsD18基因的启动子调控水稻株型的方法。本发明专利技术要解决的技术问题是为改良水稻株型提供一种新选择。本发明专利技术的技术方案是一种编辑水稻OsD18基因的启动子调控水稻株型的方法，s1、构建表达编辑水稻OsD18基因的启动子的向导RNA的Cas基因编辑表达载体；s2、用步骤s1的得到的表达载体转化水稻，利用CRISPR

【技术实现步骤摘要】
一种编辑水稻OsD18基因的启动子调控水稻株型的方法


[0001]本专利技术属于植物生物
，具体涉及一种编辑水稻OsD18基因的启动子调控水稻株型的方法。

技术介绍

[0002]株型是决定作物产量的关键因素，理想的水稻株型应该具有株高适中、株型紧凑、分蘖少、无无效分蘖、穗大粒多、茎秆粗壮等特征。我国水稻品种的改良和优良品种的应用历史上最重要事件为从1956年开始的矮化育种即水稻的“第一次绿色革命”。水稻地方品种基本是高秆类型，耐肥力差，容易倒伏，导致稳产问题。因此，发掘矮秆种质资源，培育矮秆品种变得十分重要。1956年，我国育种家培育出我国第一个矮秆早籼良种
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矮脚南特(广场矮)，这个矮秆品种的主要特征为矮秆、穗多、具有发达的根系和株型较为紧凑，该品种表现出优异的耐肥抗倒性，同时收获指数也大幅度提高。1966年，国际水稻研究所(IRRI)利用我国台湾省地方品种低脚乌尖(Dee
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geo
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woo
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gen)与皮泰(Peta)杂交，育成了半矮化的品种IRS，创造了当时的高产奇迹。我国的矮化育种比国际上整整提前了10年。“广场矮”的培育以及IRS的引进推动了我国水稻育种进入第一次“绿色革命”时代。而决定这次水稻矮化育种的基因为SD1基因。直至目前育种上应用的也仅是SD1。遗传基础狭窄，筛选开发新的具有育种价值的株型基因对保障我国粮食安全具有重要意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是为改良水稻株型提供一种新选择。
[0004]本专利技术的技术方案是一种编辑水稻OsD18基因的启动子调控水稻株型的方法，包括如下步骤：
[0005]a、构建表达编辑水稻OsD18基因的启动子的向导RNA的Cas基因编辑表达载体；
[0006]b用步骤a的得到的表达载体转化水稻，利用CRISPR
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Cas基因编辑体系得到转化植株；
[0007]c、收集转化植株的种子，筛选出基因编辑突变体种子，得到株型改良的基因编辑水稻。
[0008]进一步的，所述向导RNA为crRNA01(SEQ ID No.1)、crRNA03(SEQ ID No.3)、crRNA05(SEQ IDNo.5)、crRNA07(SEQ ID No.7)、crRNA09(SEQ ID No.9)、crRNA11(SEQ ID No.11)、crRNA02(SEQ ID No.2)、crRNA04(SEQ ID No.4)、crRNA06(SEQ ID No.6)、crRNA08(SEQ ID No.8)、crRNA10(SEQ ID No.10)或crRNA12(SEQ ID No.12)中的至少一个。
[0009]优选的，所述向导RNA为crRNA01(SEQ ID No.1)、crRNA03(SEQ ID No.3)、crRNA05(SEQ ID No.5)、crRNA07(SEQ ID No.7)、crRNA09(SEQ ID No.9)和crRNA11(SEQ ID No.11)；或为crRNA02(SEQ IDNo.2)、crRNA04(SEQ ID No.4)、crRNA06(SEQ ID No.6)、crRNA08(SEQ ID No.8)、crRNA10(SEQ IDNo.10)和crRNA12(SEQ ID No.12)。
[0010]其中，所述Cas基因编辑表达载体的骨架为pTX377。
[0011]具体的，所述Cas基因编辑表达载体为CRISPR
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Cas12a基因编辑表达载体。
[0012]进一步的，所述CRISPR
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Cas12a基因编辑表达载体包括玉米泛素启动子ZmUbi1启动的Cas12a表达单元和水稻泛素启动子OsUbi1启动的crRNA
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scaffold表达单元。
[0013]特别的，所述crRNA
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scaffold表达单元串联表达crRNA01(SEQ ID No.1)、crRNA03(SEQ ID No.3)、crRNA05(SEQ ID No.5)、crRNA07(SEQ ID No.7)、crRNA09(SEQ ID No.9)、crRNA11(SEQ ID No.11)、crRNA02(SEQ ID No.2)、crRNA04(SEQ ID No.4)、crRNA06(SEQ ID No.6)、crRNA08(SEQ ID No.8)、crRNA10(SEQ ID No.10)或crRNA12(SEQ ID No.12)中的至少一个。
[0014]其中，所述Cas基因编辑表达载体还包括CaMV35S启动子启动的潮霉素抗性基因Hyg表达单元。
[0015]优选的，所述crRNA
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scaffold表达单元表达SEQ ID No.13或SEQ ID No.14所示的片段。
[0016]本专利技术还提供了向导RNA或能与其互补的核酸分子，所述的向导RNA为crRNA01(SEQ ID No.1)、crRNA03(SEQ ID No.3)、crRNA05(SEQ ID No.5)、crRNA07(SEQ ID No.7)、crRNA09(SEQ ID No.9)、crRNA11(SEQ ID No.11)、crRNA02(SEQ ID No.2)、crRNA04(SEQ ID No.4)、crRNA06(SEQ ID No.6)、crRNA08(SEQ ID No.8)、crRNA10(SEQ ID No.10)或crRNA12(SEQ ID No.12)中的至少一个。
[0017]特别的，所述所述向导RNA为crRNA01(SEQ ID No.1)、crRNA03(SEQ ID No.3)、crRNA05(SEQ ID No.5)、crRNA07(SEQ ID No.7)、crRNA09(SEQ ID No.9)和crRNA11(SEQ ID No.11)；或为crRNA02(SEQ ID No.2)、crRNA04(SEQ ID No.4)、crRNA06(SEQ ID No.6)、crRNA08(SEQ ID No.8)、crRNA10(SEQ ID No.10)和crRNA12(SEQ ID No.12)。
[0018]本专利技术还提供了所述向导RNA或能与其互补的核酸分子在改良水稻株型中的应用。
[0019]尤其是，在降低水稻株高、保证水稻种子大小和重量中的应用。
[0020]本专利技术还提供了表达编辑水稻OsD18基因启动子的向导RNA的载体。
[0021]特别的，所述向导RNA为crRNA01(SEQ ID No.1)、crRNA03(SEQ ID No.3)、crRNA05(SEQ ID No.5)、crRNA07(SEQ ID No.7)、crRNA09(SEQ ID No.9)、crRNA11(SEQ ID No本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种编辑水稻OsD18基因的启动子调控水稻株型的方法，其特征在于包括如下步骤：a、构建表达编辑水稻OsD18基因的启动子的向导RNA的Cas基因编辑表达载体；b、用步骤a的得到的表达载体转化水稻，利用CRISPR
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Cas基因编辑体系得到转化植株；c、收集转化植株的种子，筛选出基因编辑突变体种子，得到株型改良的基因编辑水稻。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述向导RNA为crRNA01(SEQ ID No.1)、crRNA03(SEQ ID No.3)、crRNA05(SEQ ID No.5)、crRNA07(SEQ ID No.7)、crRNA09(SEQ ID No.9)、crRNA11(SEQ ID No.11)、crRNA02(SEQ ID No.2)、crRNA04(SEQ ID No.4)、crRNA06(SEQ ID No.6)、crRNA08(SEQ ID No.8)、crRNA10(SEQ ID No.10)或crRNA12(SEQ ID No.12)中的至少一个。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述向导RNA为crRNA01(SEQ ID No.1)、crRNA03(SEQ ID No.3)、crRNA05(SEQ ID No.5)、crRNA07(SEQ ID No.7)、crRNA09(SEQ ID No.9)和crRNA11(SEQ ID No.11)；或为crRNA02(SEQ ID No.2)、crRNA04(SEQ ID No.4)、crRNA06(SEQ ID No.6)、crRNA08(SEQ ID No.8)、crRNA10(SEQ ID No.10)和crRNA12(SEQ ID No.12)。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述Cas基因编辑表达载体为CRISPR
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Cas12a基因编辑表达载体。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述CRISPR
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Cas12a基因编辑表达载体包括玉米泛素启动子ZmUbi1启动的Cas12a表达单元和水稻泛素启动子OsUbi1启动的crRNA
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scaffold表达单元。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述crRNA
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scaffold表达单元串联表达crRNA01(SEQ IDNo.1)、crRNA03(SEQ ID No.3)、crRNA05(SEQ ID No.5)、crRNA07(SEQ ID No.7)、crRNA09(SEQ IDNo.9)、crRNA11(SEQ ID No.11)、crRNA02(SEQ ID No.2)、crRNA04(SEQ ID No.4)、crRNA06(SEQ ID No.6)、crRNA08(SEQ ID No.8)、crRNA10(SEQ ID No.10)或crRNA12(SEQ ID No.12)中的至少一个。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述Cas基因编辑表达载体还包括CaMV35S启动子启动的潮霉素抗性基因Hyg表达单元。8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述crRNA
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scaffold表达单元表达SEQ ID ...

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