【技术实现步骤摘要】
植物改造
本专利技术大体涉及用于植物的基因或基因组编辑的方法和材料。
技术介绍
基因靶向和基因组编辑(GE)系统对于特定基因靶向或精确基因组编辑具有广阔的前景，无论是植物基因的功能表征还是农作物的遗传改良。GE系统通常涉及工程化的核酸酶系统的使用。核酸酶可在靶DNA序列中诱导双链断裂(DSB)或切口，使得通过非同源末端连接或同源性定向修复对断裂的修复可导致基因的敲除和/或目标序列的插入(靶向整合)。内源基因的调节和/或切割可通过使用蛋白质和系统来实现，比如锌指蛋白转录因子(ZFP-TFs)、锌指核酸酶(ZFNs)、如效应转录因子(TALE-TFs)的转录激活子、CRISPR/Cas转录因子(参见例如Perez-Pinera等人的(2013)NatureMethods10:973–976)、如效应核酸酶(TALEN)的转录激活子、Ttago核酸酶或将CRISPR/Cas系统与经工程改造的crRNA/tracrRNA(“单向导RNA”)配合使用以指导特异性切割。在植物中，诱导GE的关键挑战之一是将整个系统(核酸酶...
【技术保护点】
1.一种用于表达用于编辑植物中靶序列的完整基因组编辑GE系统的植物表达系统，其特征在于所述植物表达系统包括至少一个核苷酸序列，所述至少一个核苷酸序列包括：/n(i)植物活性启动子，所述植物活性启动子有效连接至FoMV cDNA；/n(ii)FoMV cDNA，所述FoMV cDNA编码一个或多个重组狐尾草花叶病毒FoMV病毒载体，所述一种或多种重组狐尾草嵌纹病毒载体包括至少一个亚基因组启动子SGP，所述至少一个亚基因组启动子有效连接至编码所述GE系统的异源核酸，以及终止子序列；/n(iii)终止子序列。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于表达用于编辑植物中靶序列的完整基因组编辑GE系统的植物表达系统，其特征在于所述植物表达系统包括至少一个核苷酸序列，所述至少一个核苷酸序列包括：
(i)植物活性启动子，所述植物活性启动子有效连接至FoMVcDNA；
(ii)FoMVcDNA，所述FoMVcDNA编码一个或多个重组狐尾草花叶病毒FoMV病毒载体，所述一种或多种重组狐尾草嵌纹病毒载体包括至少一个亚基因组启动子SGP，所述至少一个亚基因组启动子有效连接至编码所述GE系统的异源核酸，以及终止子序列；
(iii)终止子序列。
2.根据权利要求1所述的植物表达系统，其特征在于所述植物启动子是花椰菜花叶病毒35S基因启动子或重复的35S启动子，和/或所述终止子序列是NOS终止子。
3.一种用于表达共同编码用于编辑植物中靶序列的完整基因组编辑GE系统的一个或多个RNA转录本的体外表达系统，其特征在于所述表达系统包括至少一个核苷酸序列，所述至少一个核苷酸序列包括：
(i)启动子，所述启动子有效连接至FoMVcDNA；
(ii)FoMVcDNA，所述FoMVcDNA编码一个或多个重组狐尾草花叶病毒FoMV病毒载体，所述一种或多种重组狐尾草嵌纹病毒载体包括至少一个亚基因组启动子SGP，所述至少一个亚基因组启动子有效连接至编码所述GE系统的异源核酸。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的表达系统，其特征在于所述异源核酸还包括RNAi抑制子。
5.根据权利要求4所述的表达系统，其特征在于所述RNAi抑制子是p19或其衍生物。
6.根据权利要求5所述的表达系统，其特征在于所述p19衍生物显示在SEQIDNo：2中。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的表达系统，其特征在于所述表达系统包括第一和第二表达载体，所述第一和第二表达载体分别编码第一和第二FoMV病毒载体，所述第一和第二FoMV病毒载体共同编码所述GE系统。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的表达系统，其特征在于所述GE系统至少包括：
(a)Cas9；
(b)用于将所述GE系统靶向所述靶序列的小向导RNA，即sgRNA。
9.根据权利要求8所述的表达系统，其特征在于所述Cas9包括FLAG和/或核定位信号。
10.根据权利要求8或9所述的表达系统，其特征在于所述sgRNA有效连接至DNA依赖性RNA聚合酶III即PolIII启动子序列，所述DNA依赖性RNA聚合酶III即PolIII启动子序列是可选的U6启动子核苷酸序列。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的表达系统，其特征在于所述sgRNA包括与靶基因中的靶序列对应的靶序列，并包括原间隔物相邻基序PAM。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的表达系统，其特征在于所述表达系统包括第一和第二FoMV病毒载体，所述第一和第二FoMV病毒载体共同编码所述GExit，且其中所述第一载体表达Cas9，所述第二载体表达所述sgRNA并可选地表达所述抑制子。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的表达系统，其特征在于所述FoMVcDNA包括第一和第二FoMVSGP，其中：
所述第一SGP有效连接至编码所述GE系统的所述异源核酸，并且
所述第二SGP亚基因组启动子可操作性地连接至其天然的FoMVORF。
14.根据权利要求13所述的表达系统，其特征在于所述第一和第二CP亚基因组启动子包括相同序列，所述相同序列可选地是所述天然的FoMV外壳蛋白亚基因组启动子。
15.根据权利要求13至14中任一项所述的表达系统，其特征在于所述异源核酸位于所述第二亚基因组启动子的5'处。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的表达系统，其特征在于所述系统包括如SEQIDNo:1所示的FoMV载体，所述FoMV载体中插入有如SEQIDNo:3所示的CRISPR序列。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的表达系统，其特征在于所...
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