一种培育镉低积累籼稻品种的方法技术

本发明专利技术公开了一种培育镉低积累籼稻品种的方法，包括：克隆籼稻受体材料的OsNramp5的部分CDS序列；利用CRISPR/Cas9系统，根据外显子序列选择靶标序列，构建pCRISPR/Cas9重组载体；将pCRISPR/Cas9重组载体导入水稻愈伤组织中得到转基因苗；筛选转基因阳性植株；获得突变植株；将突变植株进行繁种，于后代植株中分离不含转基因成分的功能缺失突变体。本发明专利技术利用CRISPR/Cas9技术定向敲除籼稻镉吸收主效基因OsNramp5，定向育成不带转基因成分，综合农艺性状无显著变异且稻米镉含量低的籼稻材料，具有靶向高效、育种周期短、成本低、实用性强等优势。

Method for cultivating low accumulation Indica Rice Varieties

The invention discloses a method for cultivation of cadmium, low accumulation of Indica Rice Cultivars including: CDS cloning indica receptor material OsNramp5; using the CRISPR/Cas9 system, according to the exon sequence selection target sequences, pCRISPR/Cas9 recombinant; pCRISPR/Cas9 recombinant vector into rice callus in transgenic seedlings; screening transgenic plant; the mutant plants; plants mutation breeding, mutants in Progenies from containing genetically modified ingredients. The invention uses CRISPR/Cas9 technology oriented knockout indica rice cadmium uptake gene OsNramp5, directional breeding without GMO, agronomic traits had no significant variation and low content of cadmium in rice indica material, has the advantage to target the breeding cycle is short, efficient, low cost and strong practicability, etc..

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水稻生物技术育种领域，具体涉及一种培育镉低积累籼稻品种的方法。
技术介绍
近20年来，随着我国采矿、冶炼的发展，工业“三废”的排放，城市垃圾处理不善及污水灌溉等，造成土壤重金属污染问题日益突出。水稻是我国主要的粮食作物，也是相对容易积累镉(Cadmium,Cd)的作物之一。镉随着水和营养物质吸收进入水稻后，不仅影响水稻的生长、发育，而且通过食物链的富集危害人体健康。中国的一些地方已经出现因食用高镉污染的稻米引起了人肾功能损害、骨痛等现象，而日本早在20世纪中叶就出现因稻米镉超标导致骨痛病(日本称“痛痛病”)的爆发。目前，稻米镉污染对粮食生产已造成严重的安全挑战，筛选和培育籽粒镉低积累的水稻品种十分必要且紧迫。传统的改良品种的籽粒镉含量方法为利用低镉材料与受体材料杂交、回交，结合后代农艺性状观察和镉含量鉴定多代筛选，这样的育种方法工作量大，育种周期长，并且无论回交多少代都会多少渗入与靶标基因连锁的其他基因，改变遗传背景，影响受体品种的农艺性状。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种基于CRISPR/Cas9系统靶向突变OsNramp5定向的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种培育镉低积累籼稻品种的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、扩增籼稻受体材料的OsNramp5的部分CDS序列并测序；S2、利用CRISPR/Cas9系统，根据OsNramp5的部分CDS序列选择靶标序列；S3、构建含所述靶标序列片段的pCRISPR/Cas9重组载体；S4、将所获得的pCRISPR/Cas9重组载体导入水稻愈伤组织中得到转基因苗；S5、筛选所述转基因苗中的转基因阳性植株；S6、对所述转基因阳性植株的靶位点测序，筛选突变植株；S7、将所述突变植株进行繁种，于后代植株中分离不含转基因成分的功能缺失突变体。

【技术特征摘要】
1.一种培育镉低积累籼稻品种的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、扩增籼稻受体材料的OsNramp5的部分CDS序列并测序；S2、利用CRISPR/Cas9系统，根据OsNramp5的部分CDS序列选择靶标序列；S3、构建含所述靶标序列片段的pCRISPR/Cas9重组载体；S4、将所获得的pCRISPR/Cas9重组载体导入水稻愈伤组织中得到转基因苗；S5、筛选所述转基因苗中的转基因阳性植株；S6、对所述转基因阳性植株的靶位点测序，筛选突变植株；S7、将所述突变植株进行繁种，于后代植株中分离不含转基因成分的功能缺失突变体。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中设计的靶标序列的一条链具有5’-(N)X-NGG-3’结构，所述N表示A，T，C和G中的任意一个，所述X为19或20。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述靶标序列包括TPS1和TPS2，所述TPS1的DNA序列为SEQIDNO.2所示的序列，所述TPS2的DNA序列为SEQIDNO.3所示的序列。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括以下步骤：S3-1、根据靶标序列以及酶切位点信息，设计带粘性末端的接头引物；S3-2、酶切原始载体；S3-3、将所述带粘性末端的接头引物退火后连接到酶切过的原始载体上，得到重组的gRNA表达盒；S3-4、将所述重组gRNA表达盒进行PC...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐丽，赵炳然，吕启明，韶也，李曜魁，毛毕刚，
申请(专利权)人：湖南杂交水稻研究中心，
类型：发明
国别省市：湖南;43