一种利用MsPALM1人工定点突变体获得多叶型紫花苜蓿材料的方法技术

技术编号:19712104 阅读:138 留言:0更新日期:2018-12-08 18:15
本发明专利技术提供一种利用MsPALM1人工定点突变体获得多叶型紫花苜蓿材料的方法,首先在紫花苜蓿复叶发育调控基因MsPALM1外显子区选取靶标片段并构建植物CRISPR/Cas9打靶重组载体MsCRISPR/Cas9:PALM1,导入紫花苜蓿细胞并再生成苗,通过剪切后修复造成紫花苜蓿细胞MsPALM1基因出现功能缺失突变,再通过对再生株系基因组目标片段的限制性内切酶酶切和/或靶点深度测序筛选突变植株,获取携带四个等位MsPALM1基因同时发生功能缺失突变的株系,经过表型鉴定,确认再生植株复叶由三片小叶转为五片小叶。实验表明,本方法可快速获得多叶型紫花苜蓿材料,育种周期短,所获材料除变为五出羽状复叶之外其他农艺性状不变,性状稳定,可快速获得四个等位基因均突变的可稳定遗传的纯合突变体。

【技术实现步骤摘要】
一种利用MsPALM1人工定点突变体获得多叶型紫花苜蓿材料的方法
本专利技术属于紫花苜蓿生物技术育种领域,具体涉及一种利用MsPALM1人工定点突变体获得多叶型紫花苜蓿材料的方法。
技术介绍
紫花苜蓿(MedicagosativaL.),是一种栽培历史悠久的多年生优质豆科牧草,具有适应性强、营养价值高、种植区域广、生态功能齐全、经济效益高等特点。它是多年生豆科牧草,是世界上种植面积最大的牧草品种,素有“牧草之王”的美誉。紫花苜蓿在我国已有两千多年的栽培历史,目前,我国紫花苜蓿种植的留床面积约146.7万多公顷。目前生产水平:干草产量平均13-17t/hm2,种子产量平均为375-600kg/hm2。所以说,中国的草产业主要是紫花苜蓿的产业化,其在农业和畜牧业发展中具有十分重要的价值和地位。培育产草量和蛋白质含量高的品种,对促进我国牧草优质生产和畜牧业发展具有重要意义。紫花苜蓿的蛋白质含量主要集中于叶片中,且叶片性状与产量性状相关。紫花苜蓿的叶子一般为三出羽状复叶,检测数据显示:紫花苜蓿60-70%的粗蛋白质和90%的维生素存在于叶片中,因此优质苜蓿应该是多叶的。由此确定了我们的育种目本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用MsPALM1人工定点突变体获得多叶型紫花苜蓿材料的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:步骤(1)在紫花苜蓿复叶发育调控基因MsPALM1外显子区设计靶序列;其中,所述靶序列的双链结构中的一条链具有NGG结构,其中N代表碱基A、T、C、G中的任意一种;步骤(2)按照靶序列的核苷酸排列顺序,构建用于紫花苜蓿MsPALM1基因打靶的由根癌农杆菌介导转化的双元表达载体MsCRISPR/Cas9::PALM1,所述双元表达载体MsCRISPR/Cas9::PALM1包含sgRNA表达框和Cas9核酸酶表达框,所述sgRNA表达框包含所述MsPALM1靶标片段;步骤(3)将所述双元表达载体...

【技术特征摘要】
1.一种利用MsPALM1人工定点突变体获得多叶型紫花苜蓿材料的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:步骤(1)在紫花苜蓿复叶发育调控基因MsPALM1外显子区设计靶序列;其中,所述靶序列的双链结构中的一条链具有NGG结构,其中N代表碱基A、T、C、G中的任意一种;步骤(2)按照靶序列的核苷酸排列顺序,构建用于紫花苜蓿MsPALM1基因打靶的由根癌农杆菌介导转化的双元表达载体MsCRISPR/Cas9::PALM1,所述双元表达载体MsCRISPR/Cas9::PALM1包含sgRNA表达框和Cas9核酸酶表达框,所述sgRNA表达框包含所述MsPALM1靶标片段;步骤(3)将所述双元表达载体MsCRISPR/Cas9::PALM1通过根癌农杆菌转化导入紫花苜蓿细胞,使所述sgRNA表达框和所述Cas9核酸酶表达框在紫花苜蓿细胞中共同表达,剪切MsPALM1基因的双链的所述靶标片段,诱发所述紫花苜蓿细胞自身的DNA修复功能,在靶标位点随机插入或缺失碱基,实现细胞内MsPALM1基因的功能缺失突变;步骤(4),用步骤3中所述的紫花苜蓿细胞再生植株;步骤(5),将步骤4中所得的再生植株中MsPALM1基因包含靶标片段的DNA区段进行PCR扩增后,使用限制性内切酶酶切检测和/或靶点深度测序检测;步骤(6),选择四个等位基因都出现功能缺失突变的再生植株,进行表型鉴定,观察所述再生植株的复叶表型,挑取所有复叶完全表现多于3个小叶的植株,作为所创制的多叶型紫花苜蓿材料。2.根据权利要求1所述的利用MsPALM1人工定点突变体获得多叶型紫花苜蓿材料的方法,其特征在于,所述靶标片段的双链结构中的一条链具有5’-G(N)x-NGG-3’结构,其中(N)x表示数目为x的一条碱基序列{N1,N2······Nx},N1,N2······Nx中的每一个表示A、G、C、T中的任意一个。3.根据权利要求1所述的利用MsPALM1人工定点突变体获得多叶型紫花苜蓿材料的方法,其特征在于,所述sgRNA表达框能够在紫花苜蓿细胞内表达并且核...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈海涛王文谢雄平邱强尚占环苏克先何辉
申请(专利权)人:广东三杰牧草生物科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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