【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于植物基因工程，具體涉及棉花ghgg3基因在調(diào)控棉花緊湊株型中的應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、棉花是全世界重要的纖維作物和油料作物，是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物之一。不僅是紡織工業(yè)天然纖維的重要來(lái)源，而且在食用油、國(guó)防、醫(yī)藥、汽車工業(yè)等方面也有重要的用途，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)重要地位，是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重要戰(zhàn)略物資。株型是棉花的重要農(nóng)藝性狀，棉花株型決定了棉花對(duì)栽培的適應(yīng)性、收獲指數(shù)和潛在產(chǎn)量，直接影響著棉花植株的光能利用效率及最終產(chǎn)量，同時(shí)對(duì)種植成本和機(jī)械化采收也有很大程度的影響。
2、想要實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的栽培和管理模式，通過(guò)培育種植密度高、分布均勻、整齊一致的高產(chǎn)群體，充分利用棉花生長(zhǎng)前中期光能，是促進(jìn)棉花早熟和高產(chǎn)的重要途徑之一。另一方面棉花實(shí)施機(jī)采己成為植棉業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路，適宜機(jī)采的棉花新品種的選育需在兼顧產(chǎn)量、品質(zhì)、早熟性、抗性等基礎(chǔ)上側(cè)重株型育種，由此可見(jiàn)株型選育的重要性。
3、棉花的株型由果枝類型、節(jié)間長(zhǎng)度、果枝夾角等性狀決定，其中對(duì)棉花株型影響最大的因素是果枝類型。可以用株高、果枝數(shù)、果枝始節(jié)高度、果枝長(zhǎng)度、果枝節(jié)數(shù)、果枝夾角和吐絮率7個(gè)指標(biāo)對(duì)棉花株型進(jìn)行評(píng)價(jià)。增加棉花種植密度最主要的方法是改善棉花株型，但利用傳統(tǒng)的育種方法改良棉花株型難度很大，然而，目前隨著生物技術(shù)的飛速發(fā)展，縮短育種周期、定向遺傳改良已成為了可能，挖掘株型調(diào)控相關(guān)基因，通過(guò)基因工程技術(shù)創(chuàng)制株高適中、緊湊株型棉花材料是加快棉花株型育種改良的一個(gè)快速且實(shí)際有效的策略。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路>
1、本專利技術(shù)的目的在于提供棉花基因ghgg3在調(diào)控棉花株型的應(yīng)用，解決了現(xiàn)有技術(shù)中培育緊湊株型和適宜機(jī)械采收特性的棉花品種遇到的難題。
2、本專利技術(shù)通過(guò)cirspr-cas9介導(dǎo)的基因編輯，創(chuàng)制了陸地棉ghgg3功能缺失突變體。對(duì)突變體不同編輯類型株系表型考察發(fā)現(xiàn)，與野生型相比，突變體表現(xiàn)出了植株緊湊、主莖節(jié)間長(zhǎng)度縮短、不同部位果枝長(zhǎng)度縮短、鈴與鈴之間的間距縮短等優(yōu)良性狀，但又不影響產(chǎn)量性狀和主要纖維品質(zhì)性狀，表明該基因或其所編碼的蛋白在控制棉花株型中發(fā)揮重要作用。
3、本專利技術(shù)提供一種調(diào)控棉花緊湊株型的ghgg3基因，其基因組核苷酸序列如seq?idno:1所示，其cds序列如seq?id?no:2所示，其編碼的氨基酸序列如seq?id?no:3所示。應(yīng)當(dāng)理解，考慮到基因表達(dá)調(diào)控區(qū)域以及密碼子的簡(jiǎn)并性，在不改變氨基酸序列的前提下，對(duì)ghgg3基因序列進(jìn)行修改，也屬于本專利技術(shù)的保護(hù)范圍內(nèi)。
4、本專利技術(shù)提供了ghgg3基因，含有其的表達(dá)盒、表達(dá)載體或重組微生物在如下a1)-a6)中任一種中的應(yīng)用：
5、a1)調(diào)控棉花株型；
6、a2)制備調(diào)控棉花株型產(chǎn)品；
7、a3)調(diào)控棉花果枝長(zhǎng)度、果節(jié)間距、株寬、果枝夾角、主莖間距、上半部平均纖維長(zhǎng)度性狀；
8、a4)制備調(diào)控棉花果枝長(zhǎng)度、果節(jié)間距、株寬、果枝夾角、主莖間距、上半部平均纖維長(zhǎng)度性狀產(chǎn)品。
9、a5)培育棉花緊湊株型品種；
10、a6)棉花育種；
11、所述基因所編碼的氨基酸序列如seq?id?no:3所示。
12、進(jìn)一步地，所述ghgg3基因的核苷酸序列如seq?id?no:1所示，其編碼區(qū)序列如seqid?no:2所示。
13、進(jìn)一步地，敲除棉花中的ghgg3基因，進(jìn)而使棉花表現(xiàn)出株型緊湊的表型。
14、進(jìn)一步地，利用crispr/cas9介導(dǎo)的基因編輯技術(shù)，通過(guò)構(gòu)建ghgg3基因的crispr/cas9基因編輯載體，并轉(zhuǎn)化棉花植株，進(jìn)而獲得穩(wěn)定遺傳的ghgg3基因缺失的棉花植株。
15、進(jìn)一步地，crispr/cas9基因編輯載體中的sgrna序列如seq?id?no:4和/或seq?idno:5所示。
16、進(jìn)一步地，所述棉花表現(xiàn)出果枝長(zhǎng)度縮短、果節(jié)間距縮短、株寬減少、果枝夾角變小、主莖間距縮短、上半部平均纖維長(zhǎng)度增加的表型。
17、本專利技術(shù)還提供了一種培養(yǎng)棉花緊湊株型品種的方法，敲除棉花中的ghgg3基因，進(jìn)而使棉花表現(xiàn)出株型緊湊的表型，所述ghgg3基因所編碼的氨基酸序列如seq?id?no:3所示。
18、進(jìn)一步地，所述ghgg3基因的核苷酸序列如seq?id?no.1所示，其編碼區(qū)序列如seqid?no:2所示。
19、進(jìn)一步地，利用crispr/cas9介導(dǎo)的基因編輯技術(shù)，通過(guò)構(gòu)建ghgg3基因的crispr/cas9基因編輯載體，并轉(zhuǎn)化棉花植株，進(jìn)而獲得穩(wěn)定遺傳的ghgg3基因缺失的棉花植株。
20、進(jìn)一步地，crispr/cas9基因編輯載體所針對(duì)的靶點(diǎn)序列如seq?id?no:4和/或seqid?no:5所示。
21、本專利技術(shù)的有益效果：本專利技術(shù)首次在棉花中鑒定了異三聚體g蛋白γ亞基ghgg3參與調(diào)控棉花株型、果枝長(zhǎng)度、鈴間距等優(yōu)良性狀，該基因?qū)τ诮馕雒藁ü﹂L(zhǎng)度、鈴間距縮短形成的分子機(jī)理等理論研究具有重要的價(jià)值。本專利技術(shù)能夠改變棉花株型，以創(chuàng)建株型緊湊的棉花育種材料，對(duì)棉花株型改良具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.GhGG3基因，含有其的表達(dá)盒、表達(dá)載體或重組微生物在如下A1)-A6)中任一種中的應(yīng)用：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，所述GhGG3基因的核苷酸序列如SEQ?IDNO:1所示，其編碼區(qū)序列如SEQ?ID?NO:2所示。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一所述的應(yīng)用，其特征在于，敲除棉花中的GhGG3基因，進(jìn)而使棉花表現(xiàn)出株型緊湊的表型。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用，其特征在于，利用CRISPR/Cas9介導(dǎo)的基因編輯技術(shù)，通過(guò)構(gòu)建GhGG3基因的CRISPR/Cas9基因編輯載體，并轉(zhuǎn)化棉花植株，進(jìn)而獲得穩(wěn)定遺傳的GhGG3基因缺失的棉花植株。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其特征在于，CRISPR/Cas9基因編輯載體中的sgRNA序列如SEQ?ID?NO:4和/或SEQ?ID?NO:5所示。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用，其特征在于，所述棉花表現(xiàn)出果枝長(zhǎng)度縮短、果節(jié)間距縮短、株寬減少、果枝夾角變小、主莖間距縮短、上半部平均纖維長(zhǎng)度增加的表型。
7.一種培養(yǎng)棉花緊湊株型品種的方法，其特征在于，
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述GhGG3基因的核苷酸序列如SEQ?IDNO.1所示，其編碼區(qū)序列如SEQ?ID?NO:2所示。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-7任一所述的方法，其特征在于，利用CRISPR/Cas9介導(dǎo)的基因編輯技術(shù)，通過(guò)構(gòu)建GhGG3基因的CRISPR/Cas9基因編輯載體，并轉(zhuǎn)化棉花植株，進(jìn)而獲得穩(wěn)定遺傳的GhGG3基因缺失的棉花植株。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，CRISPR/Cas9基因編輯載體所針對(duì)的靶點(diǎn)序列如SEQ?ID?NO:4和/或SEQ?ID?NO:5所示。
...【技術(shù)特征摘要】
1.ghgg3基因，含有其的表達(dá)盒、表達(dá)載體或重組微生物在如下a1)-a6)中任一種中的應(yīng)用：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，所述ghgg3基因的核苷酸序列如seq?idno:1所示，其編碼區(qū)序列如seq?id?no:2所示。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一所述的應(yīng)用，其特征在于，敲除棉花中的ghgg3基因，進(jìn)而使棉花表現(xiàn)出株型緊湊的表型。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用，其特征在于，利用crispr/cas9介導(dǎo)的基因編輯技術(shù)，通過(guò)構(gòu)建ghgg3基因的crispr/cas9基因編輯載體，并轉(zhuǎn)化棉花植株，進(jìn)而獲得穩(wěn)定遺傳的ghgg3基因缺失的棉花植株。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其特征在于，crispr/cas9基因編輯載體中的sgrna序列如seq?id?no:4和/或seq?id?no:5所示。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用，其特征在于，所述棉花表現(xiàn)出果...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：林忠旭，陳美林，汪念，王紅亞，張獻(xiàn)龍，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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