一个控制亚非稻杂种不育的基因S1A4及应用制造技术

技术编号:20415132 阅读:22 留言:0更新日期:2019-02-23 05:38
本发明专利技术属于基因工程技术和作物遗传育种领域,具体公开了一个控制亚洲稻与非洲稻的种间杂种不育的基因S1A4及其应用。本发明专利技术克隆了一个亚洲稻与非洲稻的种间杂种不育座位S1相关的非洲稻特异基因S1A4,确定了引起杂种配子不育的S1A4‑S1TPR‑S1A6三因子配子致死系统;对非洲稻S1A4进行定点敲除获得的突变系育性正常,但此突变系与亚洲稻的杂种能够消除杂种不育性,有效地打破S1介导的种间杂种育性障碍。本发明专利技术提供了利用基因工程手段敲除S1A4基因,高效地创造杂种亲和型非洲栽培稻品种(系)的方法,为利用远缘杂种优势,提高水稻产量的分子育种上提供了潜在的应用价值。

A Gene S1A4 Controlling Hybrid Sterility in Asian-African Rice and Its Application

The invention belongs to the field of genetic engineering technology and crop genetic breeding, and specifically discloses a gene S1A4 controlling interspecific hybrid sterility between Asian and African rice and its application. The invention clones an African rice specific gene S1A4 related to the interspecific hybrid sterile locus S1 of Asian and African rice, determines the gamete lethal system of the three factors SA14 S1TPR S1A6 which causes the gamete sterility of hybrid rice, and obtains normal fertility of the mutant line obtained by site-specific knockout of the African rice S1A4, but the hybrid of the mutant line and the Asian rice can eliminate the hybrid sterility and effectively break the S1 medium. Fertility disorder of interspecific hybrids in the guide. The invention provides a method for efficiently creating hybrid compatible African cultivated rice varieties (lines) by knocking out the S1A4 gene by means of genetic engineering, and provides a potential application value for molecular breeding of improving rice yield by utilizing distant heterosis.

【技术实现步骤摘要】
一个控制亚非稻杂种不育的基因S1A4及应用
本专利技术属于基因工程技术和作物遗传育种领域,具体涉及一个控制亚洲稻与非洲稻杂交的杂种不育基因S1A4及应用。
技术介绍
稻属(Oryza)是人类粮食作物的重要来源。水稻栽培稻种,主要有分布于亚洲的亚洲栽培稻(O.sativaL.)和分布于西非的非洲栽培稻(O.glaberrima)。亚洲栽培稻是一种被广泛种植的粮食作物,而非洲栽培稻虽然种植面积小,但具有耐热、抗旱、抗铝毒、抗病等多种优良的农艺性状,是一种重要的种质资源。亚洲栽培稻与非洲栽培稻种间遗传差异大,存在明显的杂种优势。但由于这2个稻种的遗传分化导致它们之间产生生殖隔离,主要表现为杂种不育,即其杂种的花育性低和结实率低,从而限制了水稻种间杂种优势在水稻育种中的应用。因此,克服种间杂种不育对于种间杂种优势利用具有重要的意义。亚洲稻与非洲稻种间杂种(简称亚非稻杂种)的杂种不育主要受S1基因座位的控制,它同时控制杂种的雌性配子不育和雄性配子不育,即杂种产生的携带亚洲稻等位基因S1-s的雌配子和雄性配子发生败育。之前的研究表明,非洲稻等位基因S1-g含有两个非洲稻特异、编码肽酶的基因S1T本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.S1A4基因在水稻远缘杂交育种中的应用,其特征在于,所述基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。

【技术特征摘要】
1.S1A4基因在水稻远缘杂交育种中的应用,其特征在于,所述基因的核苷酸序列如SEQIDNO:1所示。2.S1A4蛋白在水稻远缘杂交育种中的应用,其特征在于,所述蛋白的氨基酸序列如SEQIDNO:2所示。3.一种培育远缘杂种亲和型非洲稻品系的育种方法,其特征在于,对非洲稻特异的S1A4基因进行表达抑制或定点敲除。4.权利要求3所述的育种方法,其特征在于,以反义基因技术或RNA干扰技术对非洲稻特异的S1A4基因进行表达抑制;或以基因编辑技术对非洲稻特异的S1A4基因进行定点敲除。5.权利要求4所述的育种方法,其特征在于,利用CRISPR/Cas9或CRISPR/Cpf1基因编辑系统对非洲稻特异的S1A4基因进行定点敲除;构建含有针对S1A4基因的特异靶点的CRISPR/Cas9载体导入非洲稻中,对S1A4基因进行定点敲除。6.权利要求5所述的育种方法,其特征在于,所述特异靶点的核苷酸序列如SEQIDNO:3所示。7.权利要求6所述的育种方法,其特征在于,所述特异靶点通...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈乐天刘耀光谢勇尧汤金涛李小娟费越
申请(专利权)人:华南农业大学
类型:发明
国别省市:广东,44

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