一种miR396或其编码基因的突变体的应用制造技术

提供了一种miR396或其编码基因的突变体的应用。还提供了一种提高植物的氮肥利用率和/或降低氮肥的施用量的方法，一种包括miR396抑制剂的组合物及其用途，一种制备经基因编辑的植物组织或植物细胞或植物的方法，以及一种制备高氮素利用率植物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种miR396或其编码基因的突变体的应用
本专利技术涉及作物遗传学领域，具体地涉及一种miR396或其编码基因的突变体的应用。
技术介绍
水稻是世界上最重要的粮食作物之一，也是我国第一大粮食作物。20世纪50年代末至60年代初的矮化育种和70年代三系杂交籼稻的成功应用，使我国水稻单产实现了两次大的飞跃，为满足我国粮食自给自足的作出了巨大贡献。近十几年来，随着我国人口数量的不断增加，对水稻总产的要求日渐提高。在现代农业生产过程中，人们对化学肥料的使用，尤其是氮肥的施用，对促进农业生产的发展起到了举足轻重的作用。但是，在人们大量施用氮肥的同时，也带来了诸多问题和影响，不仅对经济和资源造成巨大的浪费，还导致生态环境受到严重威胁。过量的使用氮肥导致土壤酸化、次生盐渍化，还会导致温室效应和臭氧层空洞，水体的富营养化等。因此，如何在维持现有产量的基础上，提高农作物对氮肥的利用率，培育环境友好型的水稻新品种，是农业育种家需要解决的难题之一。microRNA(miRNA)是一类20–24个核苷酸长度的非编码单链小RNA分子，它通过碱基配对结合靶基因的mRNA，从而引起mRNA的降解或翻译抑制。miRNA在植物中通过调控编码蛋白基因在原位细胞中的积累来控制植物的生长、发育、耐逆性等。近年来，miRNA也广泛应用于农作物改良中。一方面，miRNA可以通过调节分蘖、粒型和穗型等影响作物产量；另一方面，miRNA中的一些成员可以响应外界环境信号刺激，提高作物应对逆境胁迫的能力。因此，miRNA作为作物改良的潜在靶标亟待被人们进一步的挖掘。而目前没有发现提高植物氮利用率的miRNA靶标。因此，本领域迫切需要探究水稻氮素利用的调控机制，并靶标和调控目标基因，培育出“少投入、多产出、环境友好”的水稻新品种。
技术实现思路
本专利技术的目的是探究水稻氮素利用的调控机制，并靶标和调控目标基因，培育出“少投入、多产出、环境友好”的水稻新品种。在本专利技术的第一方面，提供了一种核酸构建物或其编码基因的突变体的用途，用于(a)提高植物的氮肥利用率；和/或(b)降低氮肥的施用量，或用于制备一组合物或制剂，所述组合物或制剂用于(a)提高植物的氮肥利用率；和/或(b)降低氮肥的施用量；其中，所述核酸构建物具有5’-3’的式I结构：X1-X2-X3(I)式中，X1为无或选自SEQIDNO.:1的1-12位或SEQIDNO.:2的1-9位；X2选自miR396的成熟序列/保守序列；X3为无或选自SEQIDNO.:1的44-184位或SEQIDNO.:2的41-176位；并且，各“-”为键或核苷酸连接序列。在另一优选例中，所述miR396的成熟序列/保守序列包括miR396a、miR396b、miR396c、miR396d、miR396e、miR396f、miR396g和/或miR396h的成熟序列/保守序列。在另一优选例中，所述miR396的成熟序列/保守序列包括miR396e和/或miR396f的成熟序列/保守序列。在另一优选例中，所述miR396的成熟序列为miR396e和/或miR396f的成熟序列。在另一优选例中，所述miR396的保守序列选自SEQIDNO.:1的13-43位和/或SEQIDNO.:2的10-40位。在另一优选例中，所述提高植物的氮肥利用率指与野生型植物相比，所述植物的氮肥利用率提高了≥5％，较佳地，≥10％，更佳地，≥15％，更佳地，≥20％，更佳地，≥25％。在另一优选例中，所述核酸构建物选自下组：(a)具有SEQIDNO:1或2所示的核苷酸序列；(b)核苷酸序列与SEQIDNO.:1或2所示序列的同源性≥75％(较佳地≥85％，更佳地≥90％或≥95％)的多核苷酸；(c)在SEQIDNO.:1或2所示多核苷酸的5'端和/或3'端截短或添加1-60个(较佳地1-30，更佳地1-10个)核苷酸的多核苷酸。在另一优选例中，所述核酸构建物的序列如SEQIDNO.:1或2所示。在另一优选例中，所述编码基因编码上述核酸构建物。在另一优选例中，所述编码基因包括MIR396a、MIR396b、MIR396c、MIR396d、MIR396e、MIR396f、MIR396g和/或MIR396h。在另一优选例中，所述编码基因包括MIR396e和/或MIR396f。在另一优选例中，所述核酸构建物或其编码基因来源于选自下组的一种或多种植物：拟南芥、水稻、白菜、大豆、番茄、玉米、烟草、小麦、高粱、油菜、菠菜、生菜、黄瓜、茼蒿、空心菜、芹菜、油麦菜。在另一优选例中，所述核酸构建物或其编码基因来源于水稻。在另一优选例中，所述核酸构建物或其编码基因的突变体来源于选自下组的一种或多种植物：拟南芥、水稻、白菜、大豆、番茄、玉米、烟草、小麦、高粱、油菜、菠菜、生菜、黄瓜、茼蒿、空心菜、芹菜、油麦菜。在另一优选例中，所述核酸构建物或其编码基因的突变体来源于水稻。在另一优选例中，所述组合物为农用组合物。在另一优选例中，所述组合物包含(a)miR396抑制剂；和(b)农学上可接受的载体。在另一优选例中，所述组合物或制剂的剂型选自下组：溶液剂、乳剂、混悬剂、粉剂、泡沫剂、糊剂、颗粒剂、气雾剂、或其组合。在另一优选例中，所述植物包括被子植物和裸子植物。在另一优选例中，所述裸子植物选自下组：苏铁科(Cycadaceae)、罗汉松科(Podocarpaceae)、南洋杉科(Araucariaceae)、松科(Pinaceae)、杉科、柏科、三尖杉科、红豆杉科、麻黄科、买麻藤科、单型科、百岁兰科、或其组合。在另一优选例中，所述植物包括单子叶植物和双子叶植物。在另一优选例中，所述植物包括草本植物和木本植物。在另一优选例中，所述草本植物选自下组：茄科、禾本科植物、豆科植物、或其组合。在另一优选例中，所述木本植物选自下组：猕猴桃科、蔷薇科、桑科、或其组合。在另一优选例中，所述植物选自下组：十字花科植物、禾本科植物、豆科植物、茄科、猕猴桃科、锦葵科、芍药科、蔷薇科、百合科、或其组合。在另一优选例中，所述的植物选自下组：拟南芥、水稻、白菜、大豆、番茄、玉米、烟草、小麦、高粱、油菜、菠菜、生菜、黄瓜、茼蒿、空心菜、芹菜、油麦菜或其组合。在另一优选例中，所述的水稻选自下组：籼稻、粳稻或其组合。在另一优选例中，所述核酸构建物或其编辑基因的突变体是天然的或人工合成的。在另一优选例中，所述核酸构建物或其编码基因的突变体包括对上述核酸构建物或其编码基因的碱基的替换、插入和/或缺失。在另一优选例中，所述的碱基的替换、插入和/或缺失发生的部位至少包含一部分成熟序列区或保守序列区。在另一优选例中，所述核酸构建物或其编码基因的突变体的表达或活性比野生型的核酸构建物或其编码基因的表达或活性降低了≥50％，更佳地，≥70％本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核酸构建物或其编码基因的突变体的用途，其特征在于，用于(a)提高植物的氮肥利用率；和/或(b)降低氮肥的施用量，或用于制备一组合物或制剂，所述组合物或制剂用于(a)提高植物的氮肥利用率；和/或(b)降低氮肥的施用量；/n其中，所述核酸构建物具有5’-3’的式I结构：/nX1-X2-X3 (I)/n式中，X1为无或选自SEQ ID NO.:1的1-12位或SEQ ID NO.:2的1-9位；/nX2选自miR396的成熟序列或miR396的保守序列；/nX3为无或选自SEQ ID NO.:1的44-184位或SEQ ID NO.:2的41-176位；/n并且，各“-”为键或核苷酸连接序列。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190705 CN 2019106057716一种核酸构建物或其编码基因的突变体的用途，其特征在于，用于(a)提高植物的氮肥利用率；和/或(b)降低氮肥的施用量，或用于制备一组合物或制剂，所述组合物或制剂用于(a)提高植物的氮肥利用率；和/或(b)降低氮肥的施用量；
其中，所述核酸构建物具有5’-3’的式I结构：
X1-X2-X3(I)
式中，X1为无或选自SEQIDNO.:1的1-12位或SEQIDNO.:2的1-9位；
X2选自miR396的成熟序列或miR396的保守序列；
X3为无或选自SEQIDNO.:1的44-184位或SEQIDNO.:2的41-176位；
并且，各“-”为键或核苷酸连接序列。


如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述miR396的成熟序列或miR396的保守序列包括miR396a、miR396b、miR396c、miR396d、miR396e、miR396f、miR396g和/或miR396h的成熟序列或其保守序列。


如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述miR396的保守序列选自SEQIDNO.:1的13-43位和/或SEQIDNO.:2的10-40位。


如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述miR396的成熟序列为miR396e和/或miR396f的成熟序列。


如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述核酸构建物或其编码基因的突变体来源于选自下组的一种或多种植物：拟南芥、水稻、白菜、大豆、番茄、玉米、烟草、小麦、高粱、油菜、菠菜、生菜、黄瓜、茼蒿、空心菜、芹菜、油麦菜。


一种(a)提高植物的氮肥利用率；和/或(b)降低氮肥的施用量的方法，其特征在于，包括：
降低植物中miR396的表达或活性；
优选的，所述降低miR39...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：山东舜丰生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37