水稻OsHSN基因在调控水稻育性发育中的应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115927438A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202210982325.9A01H6/46(2018.01)(22)申请日2022.08.16C07K14/415(2006.01)C12N15/29(2006.01)(71)申请人华南农业大学地址510642广东省广州市天河区五山路483号(72)发明人刘振兰韩静郑少燕赵亚焕李德霞郭雨彤李静周海庄楚雄(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102专利代理师孙凤侠(51)Int.Cl.C12N15/82(2006.01)A01H5/02(2018.01)A01H5/00(2018.01)权利要求书1页说明书9页序列表（电子公布）附图3页(54)发明名称水稻OsHSN基因在调控水稻育性发育中的应用(57)摘要本发明公开了水稻OsHSN基因在调控水稻育性发育中的应用。本发明通过突变水稻OsHSN基因，抑制其蛋白表达发现所得突变体植株的长势和野生型无明显差别，但突变体植株的花药都出现了卷曲，花药极性发育不正常，且水稻产量明显降低，表明水稻OsHSN基因可调控水稻的育性发育，可通过阻断或抑制OsHSN基因的表达创制水稻雄性不育株系，用于培育杂交水稻等。本发明还提供了一种利用突变OsHSN基因获得花药极性发育异常的突变体的方法，为水稻的设计育种提供了一种有效途径，与利用化学、物理诱变获得的突变体相比目的性更强，对基因组的损伤小，可规避转基因带来的可能风险。CN115927438ACN115927438A权利要求书1/1页1.水稻OsHSN基因在调控水稻育性发育中的应用，其特征在于，所述基因的核苷酸序列如SEQIDNO.1所示。2.根据权利要求1所述应用，其特征在于，水稻OsHSN基因在调控水稻花药极性发育中的应用。3.权利要求1所述的水稻OsHSN基因在创制水稻雄性不育株系中的应用。4.阻断或抑制水稻OsHSN蛋白表达的试剂在调控水稻育性发育中的应用，其特征在于，编码水稻OsHSN蛋白的基因的核苷酸序列如SEQIDNO.1所示。5.阻断或抑制水稻OsHSN蛋白表达的试剂在创制水稻雄性不育株系中的应用，其特征在于，编码水稻OsHSN蛋白的基因的核苷酸序列如SEQIDNO.1所示。6.一种创制水稻雄性不育株系的方法，其特征在于，所述方法为：通过阻断或抑制水稻OsHSN蛋白表达获得水稻雄性不育株系。7.根据权利要求6所述方法，其特征在于，利用RNA干扰技术对水稻OsHSN基因进行表达抑制；或利用基因编辑技术使水稻OsHSN基因的编码区产生少数碱基的插入、缺失或碱基转换等功能突变；或利用基因编辑技术删除水稻OsHSN基因序列。8.根据权利要求7所述方法，其特征在于，所述基因编辑技术是以CRISPR/Cas9为基础的基因组编辑系统。9.根据权利要求8所述方法，其特征在于，利用CRISPR/Cas9基因组编辑系统突变水稻OsHSN基因时，sgRNA识别的靶点序列符合5’‑Nx‑NGG‑3’或5’‑NX‑NCA‑3’序列规则；其中，N代表A、T、C、G中的任何一种，x等于18，NX表示X个连续的脱氧核糖核苷酸。10.一种创制水稻雄性不育株系的试剂盒，其特征在于，含有可突变水稻OsHSN基因，阻断或抑制水稻OsHSN蛋白表达的试剂。2CN115927438A说明书1/9页水稻OsHSN基因在调控水稻育性发育中的应用技术领域[0001]本发明属于水稻基因工程技术领域。更具体地，涉及水稻OsHSN基因在调控水稻育性发育中的应用。背景技术[0002]水稻雄性不育系的发现及利用开创了水稻杂交育种的新时代，对提高水稻产量发挥了巨大作用。由于目前水稻杂交过程中使用的不育系存在育性不稳定、细胞质负效应等缺点。因此，深入开展水稻雄性不育调控机制的研究，对获得新型水稻不育系，提高农业产量，揭示水稻育性发育的分子调控机理等方面具有重要的理论意义。[0003]叶片和花作为侧生器官，由毗邻的分生组织发育形成，因此，建立近‑远轴极性对植物侧生器官的正常发育具有重要作用(Husbandsetal.,2009)。花分生组织来源于茎尖分生组织，因此许多花器官如雄蕊与叶片进化同源(Smythetal.,1990；Bowmanetal.,1991)。每个正常发育的成熟水稻小穗中包含六枚花药，花药由雄蕊原基发育形成，每个花药由两大两小共四个药室(花粉囊)组成，四个药室中的每一个都被不同的同心细胞层围绕且呈左右对称分布，左右两侧对称的结构各包含上下排列的一大一小两个药室，中间由维管组织和花丝组成的药隔将左右两半连接起来，横切面形状类似蝴蝶，上宽下窄，即在上的两个大药室相距较远，而在下的两个小药室则反之(Zhang&Wilson,2009)。花粉