[发明专利]利用BCS1L基因和向导RNA/CAS核酸内切酶体系改良植物农艺性状的方法

权利要求书

1.一种植物，所述植物的内源BCS1L多肽的表达水平或活性与对照植物的野生型BCS1L多肽的表达水平或活性相比是降低的；与对照植物相比，所述植物表现以下至少一种表型：增加产量、增加非生物胁迫耐受性和增加生物量；所述内源BCS1L多肽的表达或活性通过引入基因组修饰而降低。

2.权利要求1所述的一种植物，其中所述方法引入的基因组修饰包括向内源BCS1L基因和其启动子所在的基因组区域(a)引入一段DNA片段或删除一段DNA片段或替换一段DNA片段，或(b)引入一个或多个核苷酸改变，其中所述修饰降低内源BCS1L多肽的表达水平或活性。

3.一种包含突变的BCS1L基因的植物，其中，与对照植物相比，所述植物中BCS1L基因的表达水平或活性是降低的；且与对照植物相比，所述植物表现以下至少一种表型：增加产量、增加非生物胁迫耐受性和增加生物量。

4.一种包含突变的BCS1L基因的植物，其中，与对照植物相比，所述植物的BCS1L多肽的活性是降低的或消除的；且与对照植物相比，所述植物表现以下至少一种表型：增加产量、增加非生物胁迫耐受性和增加生物量。

5.如权利要求3或4所述的植物，所述突变的BCS1L基因的核苷酸序列与SEQ ID NO：6或7的序列一致性至少为95％。

6.一种包含突变的BCS1L基因启动子的植物，其中，与对照植物相比，所述植物的BCS1L多肽的活性是降低的或消除的；且与对照植物相比，所述植物表现以下至少一种表型：增加产量、增加非生物胁迫耐受性和增加生物量。

7.如权利要求6所述的植物，所述突变的BCS1L基因启动子的核苷酸序列与SEQ ID NO：9的序列一致性至少为90％。

8.如权利要求1至7任意一项所述的植物，其中所述植物表现增加的非生物胁迫耐受性，所述非生物胁迫耐受性是耐旱性。

9.如权利要求1至8任意一项所述的植物，其中所述植物选自水稻、玉米、大豆、向日葵、高粱、油菜、小麦、苜蓿、棉花、大麦、粟、甘蔗或柳枝稷。

10.一种方法，为与对照植物的野生型BCS1L表达水平或活性相比，通过引入基因组修饰降低植物内源BCS1L多肽的表达水平或活性方法；且与对照植物相比，所述植物表现以下至少一种表型：增加的耐旱性、增加产量、增加非生物胁迫耐受性和增加生物量；所述方法包括以下步骤：在内源BCS1L基因和其启动子所在的基因组区域(i)引入一段DNA片段，删除一段DNA片段或替换一段DNA片段，或(ii)引入一个或多个核苷酸改变，其中所述改变能有效降低内源BCS1L多肽的表达水平或活性。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述改变通过锌指核酸酶，转录激活样效应因子核酸酶(TALENs)，CRISPR-Cas/Cpf1或归巢核酸内切酶(Meganucleases)引入。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述改变通过CRISPR-Cas体系引入。

13.一种增加植物耐旱性的方法，包括：

(a)将可降低内源BCS1L多肽的表达水平或活性的构建体引入一个可再生植物细胞；

(b)由步骤(a)所述再生植物细胞获得一个修饰的植物；和

(c)获得由步骤(b)的修饰植物的子代植物，其中所述子代植物与对照植物相比具有增加的耐旱性。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述构建体包括至少一个异源调控序列和与其可操作连接的gRNA，所述gRNA靶向内源BCS1L基因或其启动子。