一种ALS突变型基因、蛋白及其应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111154738A(43)申请公布日2020.05.15(21)申请号201811319138.2A01H5/00(2018.01)(22)申请日2018.11.07A01H6/46(2018.01)A01H6/20(2018.01)(83)生物保藏信息CCTCCNO：P2018232018.10.15(71)申请人江苏省农业科学院地址210014江苏省南京市玄武区钟灵街50号(72)发明人凌溪铁张保龙陈天子杨郁文王金彦刘廷利郭冬姝(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人王艳(51)Int.Cl.C12N9/10(2006.01)权利要求书1页说明书7页C12N15/54(2006.01)序列表7页附图2页(54)发明名称一种ALS突变型基因、蛋白及其应用(57)摘要本发明公开了一种ALS突变型蛋白，所述ALS突变型蛋白的第622位氨基酸发生突变。本发明还公开了核酸或基因，其编码所述的突变型蛋白。本发明还公开了表达盒、重组载体或细胞在植物抗除草剂方面的应用以及制备及使用它们的方法。田间喷施ALS抑制剂类除草剂“百垄通”的实验结果表明，含有本发明的ALS突变蛋白的玉米2-3叶幼苗在施用1.5mL百垄通/L水（4.5倍推荐使用浓度）后，植株仍然正常生长发育，后期能结实，而野生型玉米2-3叶幼苗在施用0.5mL百垄通/L水30天后表现为叶片失绿变黄绿色、浅紫红色，整株不能生长长高，后期逐渐死亡。CN111154738ACN111154738A权利要求书1/1页1.一种ALS突变型蛋白，其特征在于，所述ALS突变型蛋白的第622位氨基酸发生突变。2.根据权利要求1所述的一种ALS突变型蛋白，其特征在于，所述ALS突变型蛋白包括：（a）其氨基酸序列如SEQIDNO：2所示；或（b）在（a）中的氨基酸序列经过取代和/或缺失和/或添加一个或多个氨基酸，且具有乙酰乳酸合成酶活性的由（a）衍生的蛋白质。3.一种核酸或基因，其编码权利要求1~2任一项所述的突变型蛋白。4.根据权利要求3所述的核酸或基因，包括：（i）其编码权利要求1~2任一项所述的蛋白；或（ii）在严格条件下与（i）限定的核酸或基因的核苷酸序列杂交且编码具有乙酰乳酸合成酶活性的蛋白质的核苷酸序列；或（iii）其核苷酸序列如SEQIDNO:1所示。5.表达盒、重组载体或细胞，其含有权利要求3或4所述的核酸或基因。6.权利要求1或2所述的ALS突变型蛋白、权利要求3或4所述的核酸或基因，权利要求5所述的表达盒、重组载体或细胞在植物抗除草剂方面的应用。7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述除草剂是咪唑啉酮类除草剂。8.获得具有除草剂抗性的植物的方法，其特征在于，包括如下步骤：1）使植物包含权利要求3或4所述的核酸或基因；或2）使植物表达权利要求1或2所述的ALS突变型蛋白。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，其包括crispr基因编辑、TALEN、ZFN定点突变、转基因、杂交、回交或无性繁殖步骤。10.鉴定植物的方法，其中所述植物是包含权利要求3或4所述的核酸或基因的植物、表达权利要求1~2之任一所述的蛋白的植物或由权利要求8~9之任一所述的方法获得的植物，其特征在于，包括以下步骤：1)鉴定所述植物是否包含权利要3或4所述的核酸或基因；或，2)鉴定所述植物是否表达权利要求1~2之任一所述的蛋白。11.一种控制杂草的方法，其特征在于，包括：对种植作物的大田施用有效剂量的除草剂，所述作物包含权利要求3或4所述的核酸或基因或权利要求5所述的表达盒、重组载体或细胞，所述除草剂为咪唑啉酮类除草剂。12.一种用于保护植物免受由除草剂引起的损伤的方法，其特征在于，包括：对种植作物的大田施用有效剂量的除草剂，所述作物包含权利要求3或4所述的核酸或基因或将权利要求5所述的表达盒、重组载体导入植物，导入后的植物产生除草剂抗性蛋白，所述除草剂为咪唑啉酮类除草剂。2CN111154738A说明书1/7页一种ALS突变型基因、蛋白及其应用技术领域[0001]本发明属于植物蛋白和植物抗除草剂领域。具体而言，本发明涉及玉米的乙酰乳酸合成酶(ALS)突变体蛋白，该蛋白能赋予植物尤其玉米抗乙酰乳酸合成酶抑制剂类除草剂的特性。本发明公开了该蛋白的序列，以及它们在植物抗除草剂领域中的应用。背景技术[0002]杂草是制约农业生产稳产高产的不利因素。与传统依靠栽培措施、人工除草和机械除草等方法相比，化学除草剂的使用是一种高效的、简便的和经济的治理杂草方法。[0003]乙酰乳酸合成酶(ALS)(也称乙酰羟酸合成酶，AHAS)抑制剂类除草剂以ALS作为靶标而导致杂草死亡，主要包括磺酰脲类(Sulfonylure