[发明专利]用于转移生物分子至受伤细胞的组合物和方法

说明书

本发明提供了用于将一种或多种生物分子引入、转移或递送至一种或多种受伤的受体植物细胞中的新方法和组合物。还提供了用于产生受伤的受体细胞培养物以及在所述一种或多种受体细胞中产生一种或多种突变、编辑、转基因插入或其他遗传变化的方法。还提供了通过此类方法产生的产物细胞，以及所得的细胞和再生的植物、植物部分和子代植物。还提供了分子和遗传分析、表型和性状分析以及可筛选的和可选择的标记的使用，以确认所述生物分子至所述一种或多种受体细胞的转移，以及突变、编辑、转基因插入或其他遗传变化在所述一种或多种受体细胞和/或其子代中以及在从前述发育或再生的植物或植物部分中的产生。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年10月2日提交的美国临时申请序列号62/740,144的优先权权益，所述临时申请的公开内容据此以引用的方式整体并入。

技术领域

本发明整体涉及农业、植物生物技术和分子生物学领域。更具体而言，本发明涉及用于突变、编辑或遗传修饰植物细胞的组合物和方法。

背景技术

产生具有新型遗传性状组合的植物的能力对于改善作物产量和抵抗病虫害压力是有用的。除了使植物杂交或繁育之外，还可以通过转基因或通过各种诱变技术来引入新型性状组合。然而，很多植物物种和品种很难从外植体或植物材料转化、培养和/或再生。本领域中需要用于将遗传元件和分子工具转移至可再生植物细胞以产生所期望的性状的新型和改进方法。

发明内容

在一个方面，本发明提供了一种用于将生物分子转移至细胞中的方法，所述方法包括：a)将包含至少一种受体细胞的受体植物细胞培养物与包含至少一种生物分子的培养基混合，以获得包含所述受体细胞的经混合的细胞培养物；以及b)使所述经混合的细胞培养物的所述受体细胞受伤，以产生至少一种产物细胞，在所述混合和/或受伤之后，所述生物分子转移至所述产物细胞中已经发生。在一些实施方案中，所述受体植物细胞培养物、培养基或经混合的细胞培养物还包含渗压剂。在另外的实施方案中，所述渗压剂包括聚乙二醇(PEG)。在另外其他实施方案中，所述渗压剂包括糖或糖醇。在一些实施方案中，所述受体植物细胞培养物的一个或多个受体细胞包含基因型、遗传背景、转基因、天然等位基因、所关注的编辑或突变。在其他实施方案中，所述至少一种产物细胞或其子代细胞包含来自所述受体植物细胞的基因型、遗传背景、转基因、天然等位基因、所关注的编辑或突变。在一些实施方案中，所述受体植物细胞培养物是愈伤组织培养物或细胞悬浮培养物。在一些实施方案中，所述至少一种生物分子包括位点特异性核酸酶、向导RNA、或者一种或多种包含编码位点特异性核酸酶的序列和/或编码向导RNA的序列的重组DNA分子。在另外的实施方案中，所述位点特异性核酸酶是锌指核酸酶(ZFN)、大范围核酸酶、RNA指导的核酸内切酶、TALE核酸内切酶(TALEN)、重组酶或转座酶。在一些实施方案中，所述受体植物细胞培养物的细胞是双子叶植物细胞。在另外的实施方案中，所述双子叶植物细胞选自由以下组成的组：烟草、番茄、大豆、芸苔和棉花细胞。在其他实施方案中，所述受体植物细胞培养物的细胞是单子叶植物细胞。在另外的实施方案中，所述单子叶植物细胞选自由以下组成的组：玉米、水稻、小麦、大麦和高粱细胞。本发明还提供了通过本文所述的方法产生的产物细胞。在一些实施方案中，所述产物细胞是双子叶植物细胞。在另外的实施方案中，所述产物细胞选自由以下组成的组：烟草、番茄、大豆、芸苔和棉花植物细胞。在其他实施方案中，所述产物细胞是单子叶植物细胞。在另外的实施方案中，所述产物细胞选自由以下组成的组：玉米、水稻、小麦和高粱植物细胞。还提供了从通过本文提供的方法产生的所述产物细胞或其子代细胞再生的植物。在一些实施方案中，所述再生的植物是双子叶植物。在另外的实施方案中，所述双子叶植物选自由以下组成的组：烟草、番茄、大豆、芸苔和棉花植物。在其他实施方案中，所述再生的植物是单子叶植物。在另外的实施方式中，所述单子叶植物选自由以下组成的组：玉米、水稻、小麦、大麦和高粱植物。本文还提供了所述再生的单子叶植物和双子叶植物的种子、子代植物或子代种子。本文还提供了通过本文所述的方法产生的受伤的经混合的细胞培养物。