[发明专利]CasФ编码基因、紧凑型植物基因组定向修饰系统及植物基因组表观编辑系统

权利要求书

1.一种CasФ核酸酶编码基因，其特征在于其核苷酸序列如Seq ID No.07所示，编码氨基酸序列如Seq ID No.12所述的CasФ核酸酶。

2.根据权利要求1所述的CasФ核酸酶编码基因，其特征在于：与转录激活元件的编码基因相连接；或者与甲基转移酶编码基因相连接；进一步的，所述的转录激活元件为TAL-VP128、VP64、2xTAD、2xTAD-VP64或VPR中的至少一种；或者所述甲基转移酶为Dnmt3A-Dnmt3L、Dnmt3A-Dnmt3L-KRAB或KRAB-Dnmt3A-Dnmt3L甲基转移酶中的至少一种；更进一步的，与转录激活元件或者甲基转移酶编码基因的连接通过链接序列进行，所述的链接序列为XTEN80、XTEN-3xFLAG、SGGSSGGS-XTEN-SGGSSGGS或6xGGGGS中的至少一种。

3.CasФ核酸酶蛋白表达单元，其特征在于所述的CasФ核酸酶蛋白表达单元从5’到3’方向依次为：启动子-CasФ核酸酶编码基因-终止子；所述的CasФ核酸酶编码基因为权利要求1或2任一项所示。

4.根据权利要求6所述的CasФ核酸酶蛋白表达单元，其特征在于：所述的启动子为PolII型启动子；进一步的，所述Pol II型启动子为ZmUbi1、OsUbi1、CaMV35S或AtUb10中的至少一种；或者，所述的终止子为Nos T、35s T、AtHSP T或pinII T中的至少一种；进一步的，CasФ核酸酶蛋白表达单元从5’到3’方向依次为启动子-NLS-CasФ-NLS-终止子，所述CasФ为CasФ核酸酶编码基因；再进一步的，CasФ核酸酶蛋白表达单元从5’到3’方向依次为ZmUbi1-NLS-CasФ-NLS-AtHSP T，所述CasФ为CasФ核酸酶编码基因。

5.根据权利要求6所述的CasФ核酸酶蛋白表达单元，其特征在于：从5’到3’方向依次为启动子-NLS-CasФ-NLS-转录激活元件编码基因-终止子，或启动子-转录激活元件-NLS-CasФ-NLS-终止子；进一步的从5’到3’方向依次为ZmUbi1-NLS-CasФ-NLS-6TAL-VP128-AtHSP T，或ZmUbi1-6TAL-VP128-NLS-CasФ-NLS-AtHSP T。

6.根据权利要求5所述的CasФ核酸酶蛋白表达单元，其特征在于：从5’到3’方向依次为启动子-KRAB-NLS-CasФ-NLS-链接序列-甲基转移酶编码基因-终止子，或启动子-甲基转移酶编码基因-链接序列-NLS-CasФ-KRAB-NLS-终止子；进一步的从5’到3’方向依次为ZmUbi1-KRAB-NLS-CasФ-NLS-XTEN-Dnmt3A-Dnmt3L-AtHSP T，或ZmUbi1-Dnmt3A-Dnmt3L-XTEN-NLS-CasФ-NLS-KRAB-AtHSP T。

7.CRISPR-CasФ植物基因组定向修饰功能单元，其特征在于：包括CasФ核酸酶蛋白表达单元和crRNA转录表达克隆单元两个结构单元；所述的CasФ核酸酶蛋白表达单元为权利要求3～6任一项所述的CasФ核酸酶蛋白表达单元进一步的：所述的crRNA转录表达克隆单元从5’到3’方向依次为：启动子-核酶A编码序列-crRNA克隆单元的编码序列-核酶B编码区序列-终止子；更进一步的，所述crRNA转录表达克隆单元的启动子为Pol II型启动子；更进一步，所述的Pol II型启动子为ZmUbi1、OsUbi1、CaMV35S或AtUb10中的至少一种；或者，所述终止子为Nos T、35s T或HSP T中的至少一种；更进一步，所述的核酶A为I类内含子核酶、RNaseP、发夹状核酶、VS核酶、HH核酶或HDV核酶中的至少一种；或者所述的核酶B为I类内含子核酶、RNaseP、发夹状核酶、VS核酶、HH核酶或HDV核酶中的至少一种。