[发明专利]一种利用CRISPR/Cas9系统突变OsHXK1获得产量提高植株的方法

说明书

本发明属于水稻基因工程领域，涉及一种利用CRISPR/Cas9系统基因编辑突变水稻己糖激酶OsHXK1基因以提高产量植株的方法。本发明根据OsHXK1基因设计靶标序列，构建含靶标序列片段的pU3‑gRNA和pU6‑gRNA载体，构建含靶标序列片段的pCRISPR/Cas9载体，并获得转基因苗。本发明的方法敲除了OsHXK1的植株与OsHXK1‑RNAi转基因植株表型一致，实现人工培育不带转基因成分的提高水稻产量，同时与利用OsHXK1‑RNAi转基因植株没有本质的区别，具有目的性强，可以显著提高水稻产量，在水稻分子设计育种中具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于水稻基因工程领域，具体涉及一种利用CRISPR/Cas9系统突变OsHXK1获得产量提高植株的方法，以及该方法编辑的基因，还涉及该基因编码的蛋白。

背景技术

水稻(Oryza sativa L.)作为重要的粮食作物及单子叶模式植物。当前，全球人口数量增加，耕地面积减少，环境污染严重，极端气候频繁发生，水稻产量提高面临严峻挑战。因此，通过对水稻进行分子设计育种的概念提出能实现“经验育种”到“定向、高效、精确育种”的转变(Peleman et al.,2003；万建民,2006；王建康et al.,2011)。近年来，以CRISPR/Cas9(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats and CRISPRassociated)技术为代表的基因组定点编辑技术成为植物育种技术的研究新热点，为水稻种质资源创新提供了安全、高效的新途径(Xu et al.,2016；Ma et al.,2015)。利用CRISPR/Cas9技术定点编辑控制水稻产量相关的基因并创制一些具有重要价值的非转基因水稻新种质和供水稻基础研究的突变体,为扩大水稻新品种的培育和基础研究奠定基础,具有重要的理论和实践意义。

参考文献

Peleman J.D and vander Voort J.R.,2003,Breeding by design,TrendsPlant Sci,8(7):330-334

Feng Z Y,Zhang B T,Ding W N,et al.Efficient genome editing in plantsusing a CRISPR/Cas9system[J].Cell Research，2013，23(10):1229-1232.Ma X L,ZhangQ Y,Zhu Q L,et al.Arobust CRISPR/Cas9system for convenient，high-efficiencymultiplex genome editing in monocot and dicot plants[J].Molecular Plant,2015,8(8):1274-1284.

万建民,2006,作物分子设计育种,作物学报,32(3):455-462

王建康,李慧慧,张学才,尹长斌,黎裕,马有志,李新海,邱丽娟,万建民,2011,中国作物分子设计育种,作物学报,37(2):191-201

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高水稻产量的方法。

本发明的目的还在于提供OsHXK1基因在提供水稻产量方面的应用。

本发明的目的还在于提供利用CRISPR/Cas9系统敲除OsHXK1提高水稻产量的方法。

本发明的上述目的通过以下技术手段实现：

本发明提供了一种提高水稻产量的方法，其为通过降低OsHXK1蛋白表达量或者阻断OsHXK1蛋白的产生。