与水稻籽粒大小和/或粒重相关的蛋白、编码基因、sgRNA、重组质粒及其应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114957418A(43)申请公布日2022.08.30(21)申请号202210052440.6A01H5/10(2018.01)(22)申请日2022.01.18A01H6/46(2018.01)(71)申请人江苏省农业科学院地址210014江苏省南京市玄武区孝陵卫街道钟灵街50号(72)发明人陶亚军姚锐王军周勇梁国华杨杰(74)专利代理机构北京方圆嘉禾知识产权代理有限公司11385专利代理师戴嵩玮(51)Int.Cl.C07K14/415(2006.01)C12N15/29(2006.01)C12N15/82(2006.01)C12N15/113(2010.01)权利要求书1页说明书7页序列表4页附图3页(54)发明名称与水稻籽粒大小和/或粒重相关的蛋白、编码基因、sgRNA、重组质粒及其应用(57)摘要本发明涉及植物基因工程技术领域，特别是涉及与水稻籽粒大小和/或粒重相关的蛋白、编码基因、sgRNA、重组质粒及其应用。本发明通过实验证明降低OsFbx76蛋白的编码基因表达，或者敲除该编码基因，可以提高后代的生长势，包括粒长增加、结实率增加和百粒重增加，可很好地应用于作物品种相关性状的遗传改良。CN114957418ACN114957418A权利要求书1/1页1.一种与水稻籽粒大小和/或粒重相关的OsFbx76蛋白，其特征在于，包括如下蛋白中的一种：1)氨基酸序列如SEQIDNO.1所示的蛋白；2)将氨基酸序列如SEQIDNo.1所示的蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加的蛋白质。2.根据权利要求1所述的OsFbx76蛋白，其特征在于，所述几个为≤10个。3.权利要求1或2所述OsFbx76蛋白的编码基因，其特征在于，所述编码基因包括如下DNA分子中的一种：1)核苷酸序列如SEQIDNO.2所示的DNA分子；2)在严格条件下与SEQIDNo.2限定的DNA序列杂交的DNA；3)与SEQIDNo.2限定的DNA序列具有70％以上同源性且与水稻籽粒大小和/或粒重相关的DNA分子。4.一种靶向权利要求3所述编码基因的sgRNA，其特征在于，所述sgRNA包括sgRNA‑S和sgRNA‑A；所述sgRNA‑S的核苷酸序列如SEQIDNo.3所示，所述sgRNA‑A的核苷酸序列如SEQIDNo.4所示。5.一种用于敲除权利要求3所述编码基因的重组质粒，其特征在于，所述重组质粒包括sgRNA‑S、sgRNA‑A和基础质粒。6.根据权利要求5所述的重组质粒，其特征在于，所述基础质粒包括pYLsgRNA‑OsU3质粒。7.权利要求4所述sgRNA或权利要求5或6所述重组质粒在水稻粒形改良中的应用。8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述粒形改良包括增加水稻粒长。9.权利要求4所述sgRNA或权利要求5或6所述重组质粒在增加水稻粒重和/或结实率中的应用。10.一种利用CRISPR/Cas9系统敲除水稻OsFbx76基因的方法，其特征在于，包括以下步骤：将权利要求5或6所述重组质粒导入受体菌中，利用所述受体菌侵染水稻，得到敲除OsFbx76基因的水稻。2CN114957418A说明书1/7页与水稻籽粒大小和/或粒重相关的蛋白、编码基因、sgRNA、重组质粒及其应用技术领域[0001]本发明涉及植物基因工程技术领域，特别是涉及与水稻籽粒大小和/或粒重相关的蛋白、编码基因、sgRNA、重组质粒及其应用。背景技术[0002]水稻是我国最重要的粮食作物，也是全世界最重要的粮食作物之一。据统计，全球约占50％的人口以稻米为主食。水稻也是我国最重要的粮食作物之一。但是，随着我国人口的持续增加，耕地面积和自然资源的减少，以及环境的恶化，提高水稻产量，保障粮食安全仍然是重中之重。粒重作为水稻产量的重要构成因素，与产量形成密切相关(ZuoandLi,AnnualReviewofGenetics,2014,48:99‑118)。此外，随着人民生活水平不断提高，人们开始追求适口性好，外观品质佳的水稻品种，而粒形对于稻米外观品质的形成具有重要影响。[0003]随着基因编辑技术的快速发展，利用此手段可以快速实现目标基因的突变，实现目标性状的改良，与传统育种相比，具有效率高，育种年限短的特点。因此，挖掘水稻粒形和粒重相关的负调控基因，揭示其生物学功能，可以为水稻高产分子育种，解决水稻种源“卡脖子”问题提供重要的基因资源。发明内容[0004]为了解决上述问题，本发明提供了与水稻籽粒大小和/或粒重相关的蛋白、编码基因、sgRNA、重组质粒及其应用。本发明提供的OsFbx76蛋白与水稻籽粒大小和/或粒重相关，通过对OsFbx76蛋白的干扰或敲除可以增加水稻的粒长、粒重和结实率。[00