[发明专利]一种基因编辑系统及应用其对植物基因组进行编辑的方法

权利要求书

1.一种基因编辑系统，其包括sgRNA转录单元，以及由顺次连接的来源于玉米的DMC1基因启动子和Cas9基因组成的DMC1p-Cas9转录单元，其中，sgRNA识别的靶位点符合5’-Nx-NGG-3’或者5’-CCN-Nx-3’序列规则，N代表A、T、C和G中的任何一种，14≤X≤30，且X为整数，N_X表示X个连续的脱氧核糖核苷酸。

2.根据权利要求1所述的基因编辑系统，其中，所述DMC1基因启动子的序列如SEQ IDNO.1所示。

3.一种包括如权利要求1或2所述的基因编辑系统的重组载体。

4.权利要求3所述重组载体的构建方法，其包括如下步骤：

(1)克隆获得DMC1基因启动子并将其与Cas9基因顺次连接，组成DMC1p-Cas9转录单元；

(2)构建识别靶位点的sgRNA转录单元，并将DMC1p-Cas9转录单元和sgRNA转录单元同时导入双元载体，得到重组载体，其中，sgRNA识别的靶位点符合5’-Nx-NGG-3’或者5’-CCN-Nx-3’序列规则，N代表A、T、C和G中的任何一种，14≤X≤30，且X为整数，N_X表示X个连续的脱氧核糖核苷酸。

5.根据权利要求4所述的构建方法，步骤(1)中，所述DMC1基因启动子的序列如SEQ IDNO.1所示。

6.根据权利要求5所述的构建方法，步骤(1)中，克隆获得DMC1基因启动子采用如下方法：以玉米B73的基因组DNA为模板，以序列如SEQ ID NO.2和SEQ ID NO.3所示的引物为扩增引物对模板进行PCR反应，扩增得到序列如SEQ ID NO.1所示的片段，即为DMC1基因启动子。

7.根据权利要求4所述的构建方法，步骤(1)中，在克隆获得DMC1基因启动子之后，所述将其与Cas9基因顺次连接采用如下方法：将得到的DMC1基因启动子替换35S-Cas9-SK载体中的35S启动子，得到pDMC1-Cas9-SK重组载体，再利用Xma I和EcoR I两个酶切位点将DMC1p-Cas9转录单元转移到双元载体pTF101.1，得到重组载体pDMC1-Cas9。

8.根据权利要求7所述的构建方法，步骤(2)采用如下操作：将符合5’-Nx-NGG-3’或者5’-CCN-Nx-3’序列规则的靶位点的DNA序列通过引物退火连入pU3-sgRNA载体中，然后通过Hind III酶切位点将sgRNA的转录单元亚克隆到重组载体pDMC1-Cas9中，得到包括sgRNA转录单元，以及由顺次连接的来源于玉米的DMC1基因启动子和Cas9基因组成的DMC1p-Cas9转录单元的重组载体。

9.一种包括权利要求3所述重组载体的基因工程菌。

10.一种应用权利要求1所述的基因编辑系统对植物基因组进行编辑的方法，其包括：将权利要求9所述的基因工程菌转化受体植物组织，获得被编辑的转基因植物材料。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述植物为单子叶植物。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述植物为玉米或小麦。

13.根据权利要求10-12中任一项所述的方法，其中，所述受体植物组织为未成熟的幼胚。