【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于農(nóng)業(yè)生物，涉及nld基因在調(diào)控玉米葉片夾角中的應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、玉米不僅是重要的畜禽飼料來源，也是食用油和淀粉的重要原料。另外，玉米還可以被用來發(fā)酵生產(chǎn)乙醇，作為清潔能源減輕空氣污染。提高單位面積產(chǎn)量一直是玉米育種的重要命題。限制玉米產(chǎn)量的一個重要原因是種植密度，葉片夾角是限制玉米耐密程度的主要因素，葉片夾角過大將造成不同單株直接緊密接觸，不利于通風(fēng)，加重病蟲害發(fā)生和傳播。另外葉片角度過大還會使玉米上層葉片對下層葉片造成光線的遮擋，不利于玉米整株的光合作用，從而影響產(chǎn)量。因此，玉米耐密育種的一項(xiàng)重要任務(wù)是鑒定新的葉片直立的遺傳材料，克隆控制玉米葉片角度的關(guān)鍵基因，解析玉米葉片夾角形成的分子機(jī)制，并應(yīng)用于分子設(shè)計育種。
2、crispr/cas9(clustered?regularly?interspaced?short?palindromicrepeats)是近年來迅速發(fā)展起來的一種基因組編輯技術(shù)，由向?qū)na根據(jù)堿基互補(bǔ)原則指導(dǎo)cas9核酸酶對靶基因進(jìn)行切割。接下來，由細(xì)胞內(nèi)的dna修復(fù)系統(tǒng)通過同源重組或非同源末端連接修復(fù)雙鏈斷裂，并在此過程中導(dǎo)致堿基錯配、插入、缺失，從而實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)基因的定點(diǎn)編輯。該技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到農(nóng)業(yè)、生物技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)等許多領(lǐng)域，在農(nóng)業(yè)重要基因的功能演技據(jù)以及分子設(shè)計育種中發(fā)揮了非常重要的作用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是針對目前玉米葉片夾角過大帶來的種植密度偏低和產(chǎn)量不高的問題，提供nld基因在調(diào)控玉米葉片夾角中的
2、本專利技術(shù)的另一個目的在于提供一種利用基因編輯技術(shù)快速創(chuàng)制葉片直立型玉米遺傳材料的方法，提高種植密度。
3、本專利技術(shù)的目的可通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
4、nld基因在調(diào)控玉米葉片夾角中的應(yīng)用，所述的nld基因核苷酸序列如seq?idno.1所示,編碼的蛋白氨基酸序列如seq?id?no.2所示。
5、通過對玉米ems化學(xué)誘變突變體庫m2代株系的篩選和表型分析，鑒定穩(wěn)定遺傳的葉片直立突變體erect?leaf?20(el20)。
6、配制el20與玉米自交系178的f2代基因定位群體，通過圖位克隆技術(shù)，將候選基因定位在第五號染色體15.66m-15.73m之間。在此區(qū)間只存在兩個表達(dá)的編碼基因zm00001d0136120和zm00001d0136122(narrow?leaf?and?dwarfism,nld)。在el20背景下過量表達(dá)nld基因能夠恢復(fù)el20的葉片直立表型，確定nld缺失能夠引起玉米葉片角度變小。
7、作為本專利技術(shù)的一種優(yōu)選，nld基因缺失或突變能夠縮小玉米葉片夾角。根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，所述nld基因的突變類型包括堿基置換、移碼突變、缺失突變或插入突變中的一種或幾種。
8、作為本專利技術(shù)的一種優(yōu)選，所述nld基因的突變采用crispr/cas9基因編輯技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
9、nld基因的crispr/cas9基因編輯系統(tǒng)在創(chuàng)建玉米葉片夾角縮小的玉米材料中的應(yīng)用。
10、作為本專利技術(shù)的一種優(yōu)選，所述的nld基因的crispr/cas9基因編輯系統(tǒng)中針對nld基因的sgrna序列如seq?id?no.3所示。
11、基于crispr/cas9技術(shù)快速獲得葉片直立型玉米材料的方法，所述方法為設(shè)計用于編輯nld基因的sgrna識別位點(diǎn)的靶序列，構(gòu)建crispr/cas9-nld基因編輯載體，將該載體轉(zhuǎn)化玉米獲得葉片直立型玉米。
12、作為本專利技術(shù)的一種優(yōu)選，所述的sgrna序列如seq?id?no.3所示。
13、作為本專利技術(shù)的一種優(yōu)選，構(gòu)建crispr/cas9-nld基因編輯載體pcbx053-nld的引物序列：
14、nld-grnaf:ggtctctattggaggtgcttcttacatcatgggttttagagctagaa(seq?idno.4)，
15、nld-grnar:ggtctctaaacccatgaccaggagaattcacccaattcggtgcttgcg(seq?idno.5)。
16、nld基因在培育緊湊株型玉米中的應(yīng)用。
17、本專利技術(shù)的有益效果在于：
18、本專利技術(shù)通過遺傳學(xué)手段發(fā)現(xiàn)了nld基因缺失或突變可以有效減少玉米葉片夾角，產(chǎn)生緊湊株型。通過基因編輯技術(shù)對nld基因進(jìn)行編輯能夠快速創(chuàng)制具有緊湊株型的玉米遺傳材料。本專利技術(shù)為玉米葉片夾角的調(diào)控和分子設(shè)計育種提供了新的分子模塊和技術(shù)手段。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.NLD基因在調(diào)控玉米葉片夾角中的應(yīng)用，所述的NLD基因核苷酸序列如SEQ?ID?NO.1所示，NLD蛋白質(zhì)的氨基酸序列如SEQ?ID?NO.2所示,。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，NLD基因缺失或突變能夠縮小玉米葉片夾角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，所述NLD基因的突變類型包括堿基置換、移碼突變、缺失突變或插入突變中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，所述NLD基因的突變采用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
5.NLD基因的CRISPR/Cas9基因編輯系統(tǒng)在創(chuàng)建玉米葉片夾角縮小的玉米材料中的應(yīng)用。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于所述的NLD基因的CRISPR/Cas9基因編輯系統(tǒng)中針對NLD基因的sgRNA序列如SEQ?ID?NO.3所示。
7.基于CRISPR/Cas9技術(shù)快速獲得葉片直立型玉米材料的方法，其特征在于，所述方法為設(shè)計用于編輯NLD基因的sgRNA識別位點(diǎn)的靶序列，構(gòu)建CRISPR/Cas9-NLD基因編輯載體，將該載
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述的sgRNA序列如SEQ?ID?NO.3所示。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，構(gòu)建CRISPR/Cas9-NLD基因編輯載體pCBX053-NLD的引物序列：
10.NLD基因在培育緊湊株型玉米中的應(yīng)用。
...【技術(shù)特征摘要】
1.nld基因在調(diào)控玉米葉片夾角中的應(yīng)用，所述的nld基因核苷酸序列如seq?id?no.1所示，nld蛋白質(zhì)的氨基酸序列如seq?id?no.2所示,。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，nld基因缺失或突變能夠縮小玉米葉片夾角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，所述nld基因的突變類型包括堿基置換、移碼突變、缺失突變或插入突變中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，所述nld基因的突變采用crispr/cas9基因編輯技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
5.nld基因的crispr/cas9基因編輯系統(tǒng)在創(chuàng)建玉米葉片夾角縮小的玉米材料中的應(yīng)用。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李盛本，高春艷，趙永輝，于凱麗，鐘德意，
申請(專利權(quán))人：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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