烟草黄连素桥酶样核酸的靶向诱变制造技术

本发明专利技术涉及黄连素桥酶样核酸的修饰，以及它们在调控植物内烟碱生物合成中的用途。

Targeted mutagenesis of berberine bridging enzyme like nucleic acid in tobacco

The present invention relates to modification of berberine bridge enzyme-like nucleic acids and their use in regulating nicotine biosynthesis in plants.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】烟草黄连素桥酶样核酸的靶向诱变优先权声明根据35U.S.C.§119(e)，本申请要求2015年12月4日提交的美国临时申请No.62/263,151的权益，该申请的全部内容以引用方式并入本文。
本专利技术涉及黄连素桥酶样核酸(bridgeenzyme-likenucleicacid)的修饰，以及它们在调控植物内烟碱类生物碱的生物合成中的用途。
技术介绍
烟草(普通烟草(NicotianatabacumL.))的吡啶生物碱是研究最多的一类植物次生化合物。在大部分烟草基因型中，烟碱构成了总生物碱池的超过90％，并且主要造成烟草产品用户所经历的药理学应答。按相对丰度递减的顺序，烟草中其余的主要生物碱包括新烟草碱,降烟碱和假木贼碱。烟草中生物碱的水平受环境条件、与植物害虫的相互作用以及植物遗传学的影响。尽管烟碱是给予烟草产品用户以他们所寻求的药理学作用的主要化合物，但在数种情形下希望使用产生并累积极低水平的烟碱的烟草植物来研发产品。例如，一些研究显示，在戒烟策略中使用低烟碱香烟作为成分可以帮助努力戒烟的吸烟者(Hatsukamietal.,2010a；Donnyetal.,2014)。其他本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产具有降低的烟碱类生物碱含量的烟草属植物或植物部分的方法，其包括：向烟草属植物或植物部分中：(a)在与SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列具有97％同一性的内源BBLe多核苷酸中引入突变；(b)在与SEQ ID NO:2所示的核苷酸序列具有97％同一性的内源BBLd‑1多核苷酸中引入突变；和/或(c)在与SEQ ID NO:3所示的核苷酸序列具有97％同一性的内源BBLd‑2多核苷酸中引入突变；由此生产具有降低的烟碱类生物碱含量的植物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.04 US 62/263,1511.一种生产具有降低的烟碱类生物碱含量的烟草属植物或植物部分的方法，其包括：向烟草属植物或植物部分中：(a)在与SEQIDNO:1所示的核苷酸序列具有97％同一性的内源BBLe多核苷酸中引入突变；(b)在与SEQIDNO:2所示的核苷酸序列具有97％同一性的内源BBLd-1多核苷酸中引入突变；和/或(c)在与SEQIDNO:3所示的核苷酸序列具有97％同一性的内源BBLd-2多核苷酸中引入突变；由此生产具有降低的烟碱类生物碱含量的植物。2.权利要求1所述的方法，其中所述的烟碱类生物碱为烟碱。3.权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述的突变减少或消除以下多核苷酸的表达：(a)与SEQIDNO:1所示的核苷酸序列具有97％同一性的BBLe多核苷酸；(b)与SEQIDNO:2所示的核苷酸序列具有97％同一性的BBLd-1多核苷酸；和/或(c)与SEQIDNO:3所示的核苷酸序列具有97％同一性的BBLd-2多核苷酸。4.根据权利要求1至3的任意一项所述的方法，其中所述突变减少或消除了以下多肽的活性：(a)由与SEQIDNO:1所示的核苷酸序列具有97％同一性的BBLe多核苷酸编码的多肽；(b)由与SEQIDNO:2所示的核苷酸序列具有97％的同一性的BBLd-1多核苷酸编码的多肽；和/或(c)由与SEQIDNO:3所示的核苷酸序列具有97％的同一性的BBLd-2多核苷酸编码的多肽。5.上述权利要求的任意一项所述的方法，其中将所述的突变引入所述的植物中包括对所述植物或植物部分的诱变、插入诱变和/或辐射。6.根据权利要求1至4的任意一项所述的方法，其中将突变引入所述植物中包括向所述的烟草属植物或植物部分中引入编码核酸酶的至少一种重组核酸，其中所述的核酸酶靶向：(a)与SEQIDNO:1所示的核苷酸序列具有97％同一性的BBLe多核苷酸；(b)与SEQIDNO:2所示的核苷酸序列具有97％同一性的BBLd-1多核苷酸；和/或(c)与SEQIDNO:3所示的核苷酸序列具有97％同一性的BBLd-2多核苷酸。7.根据权利要求1至6的任意一项所述的方法，其中所述的突变为缺失或插入。8.权利要求6或7所述的方法，其中所述的核酸酶包括大范围核酸酶、锌指核酸酶(ZFN)、转录激活因子样效应物核酸酶(TALEN)和/或成簇的规则间隔短回文重复序列(CRISPR)相关的(Cas)核酸酶。9.根据权利要求1至8的任意一项所述的方法，其中所述方法进一步包括减少编码选自下述的额外烟碱类生物碱生物合成酶的多核苷酸的表达：BBLa,BBLb,BBLc,天冬氨酸氧化酶,喹啉酸合成酶,喹啉酸磷酸核糖基转移酶,鸟氨酸脱羧酶,腐胺N-甲基转移酶,甲基腐胺氧化酶和A622。10.根据权利要求1至9的任意一项所述的方法，其中所述的方法进一步包括减少编码正调节烟碱类生物碱生物合成的转录因子的至少一种多核苷酸的表达。11.根据权利要求1至9的任意一项所述的方法，其中所述的方法进一步包括过表达编码负调节烟碱类生物碱生物合成的转录因子的至少一种多核苷酸。12.根据权利要求6至11的任意一项所述的方法，其中所述的至少一种重组核酸被稳定地掺入所述烟草属植物的基因组中，并且通过使所述的烟...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·E·杜威，R·S·路易斯，
申请(专利权)人：北卡罗来纳州立大学，
类型：发明
国别省市：美国,US