[发明专利]一种植物ACCase突变型基因及其应用

说明书

本发明公开了一种植物抗除草剂ACCase突变型基因，所述植物ACCase基因为野生型ACCase基因发生以下两种突变：第5779、第5780位点核苷酸发生突变，分别由C变成T、C变成A，或者第5779、第5780、第5781位点核苷酸发生突变，分别由C变成T、C变成A、T变成C。本申请的发明人发现了几种突变型基因，其对应的植株该突变体植株具有对乙酰辅酶A羧化酶抑制剂类除草剂的抗(耐)性，并且，本申请的发明人将其应用到水稻中，证实了其具有非常良好的除草剂的抗(耐)性。

技术领域

本发明属于植物基因工程和植物抗除草剂育种领域，涉及植物内源ACCase抗除草剂位点的创制。

背景技术

随着植物直播栽培技术在农业生产中的大面积应用，植物直播生产中农田杂草问题成为影响农作物产量的重要因素。特别是稻田禾本科杂草生理、代谢过程与植物高度相似，缺乏适当的除草剂加以防控。由于传统育种驯化进程不涉及除草剂耐受性状，自然遗传资源中的抗性资源极为罕见。目前在植物中广泛使用的抗除草剂性状多通过转基因手段表达异源代谢基因获得，短期内难以在植物等主粮作物中应用。利用除草剂抑制靶标基因，筛选鉴定内源抗性突变体是目前开发主粮作物抗除草剂种质资源的可行途径。例如，通过EMS诱变咪唑类除草剂靶基因ALS，可获得抗性资源。近年来，该突变广泛应用于“金粳818”等品种中，在化学除草方面表现出显著的栽培优势。但是已知主要除草剂靶基因如EPSPS、ACCase、ALS、HPPD等的内源抗性位点多为国外商业公司专利保护。同时，随着单一类型除草剂的反复施用，田间杂草获得性抗性快速增加。因此，发掘植物新型除草剂抗性基因新位点，对培育抗除草剂植物十分必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以赋予植物抗(耐)乙酰辅酶A羧化酶类除草剂抗性的植物突变型基因。

为此，本发明提供了一种编码植物ACCase突变型核酸或基因，其编码所述的蛋白。

本发明所述的核酸或基因，包括：

在野生型ACCase基因基础上，存在以下两种突变的基因：第5779、第5780位点核苷酸发生突变，或者第5779、第5780、第5781位点核苷酸发生突变。

优选地，本发明的植物ACCase突变型基因存在以下两种突变类型：第5779、第5780位点核苷酸发生突变，分别由C变成T、C变成A，或者第5779、第5780、第5781位点核苷酸发生突变，分别由C变成T、C变成A、T变成C。

本发明的ACCase突变型基因发生突变的核苷酸，在上述位点突变成其他核苷酸的情况也在本发明的保护范围之内，例如：C突变为A、T、G，或T突变为A、C、G。

优选地，ACCase突变型基因的核苷酸序列包含序列表中SEQ ID NO:1中所示序列。

本发明还提供一种表达盒或重组载体，其含有所述的核酸或基因。

本发明还提供所述的植物表达盒、重组载体在植物抗除草剂方面的应用，其用于提升目标植物的抗除草剂性能。

本发明还提供获得具有除草剂抗性的植物的方法，包括如下步骤：

1)使植物包含所述核酸或基因。

进一步地，所述获得具有除草剂抗性的植物的方法为利用CRISPR介导的引导编辑途径。

本发明还提供了获得具有除草剂抗性的植物的方法。进一步地，本发明提供了用于增强植物、植物组织、植物细胞对于至少一种除草剂的耐受性的方法，所述除草剂为具有干扰ACCase酶的活性的除草剂。因此，本发明中除草剂抗性指的是抗(耐)乙酰辅酶A羧化酶类除草剂。

本发明所述的增强植物、植物组织或者植物细胞对除草剂的抗性方法可以通过转化或者杂交、自交和无性繁殖的方法实施，也可通过基因定点突变的方式获得，使改变的植株包括本发明的核苷酸序列SEQ ID No:1。