一种突变多核苷酸及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种突变多核苷酸及其应用，具体地，本发明专利技术提供了一种分离的5

【技术实现步骤摘要】
一种突变多核苷酸及其应用


[0001]本专利技术涉及植物学领域，更具体地涉及一种突变多核苷酸及其应用。

技术介绍

[0002]基因表达在确定生物体的表型多样性方面发挥重要作用。人工操纵基因表达是优化工业生物、牲畜和作物经济性状的关键，其中控制基因的转录和翻译就是常用手段之一。真核生物蛋白质的翻译传递了基因的遗传信息。mRNA非翻译区(untranslated region，UTR)在转录后翻译过程中起着精细的调控作用。5
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UTR是mRNA的起始结构，在转录后翻译过程中具有重要的调控作用；而3
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UTR位于mRNA的末端，调控mRNA稳定性、亚细胞定位，并能与调节蛋白质相互作用，发挥其调控功能。
[0003]生物基因中5
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UTR包含多个结构序列，这些结构序列包括5
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帽子、Hairpin结构、uORF、G4结构域和内部核糖体进入位点(IRFS)等。这些序列通过结合不同的转录蛋白因子或翻译调节因子，和形成二级结构的核酸折叠形式调节mRNA的转录水平、体内稳定性(半衰期)和翻译速率。
[0004]培育抗除草剂作物一直是解决杂草抗性、扩大除草剂适用范围的主要手段之一。作物对除草剂的抗性机理有多种形式，如改变除草剂靶标蛋白的结构，改变蛋白中的单一氨基酸既不会使蛋白的功能发生改变，同时可以大大降低该蛋白与除草剂化合物的结合力，从而使植物增强除草剂耐受性的同时其光合过程或代谢过程可以正常进行；除此之外，增加除草剂化合物靶向的蛋白在植物组织中积累量也是提高抗性的机制之一，尽管该蛋白与除草剂化合物有一定结合，但大量蛋白仍可以行使正常的生物学功能，从而表现出除草剂抗性。而现有技术中培育抗除草剂的方法包括转基因技术、基因诱变、基因编辑技术等。目前基因编辑技术以其定点突变且不引入外源基因的独特优势成为研究热点之一，其主要是通过定点突变除草剂靶点编码基因，获得具有除草剂抗性且不影响其正常功能的突变多肽，然而高抗性突变位点往往短时间内也难以获得，或者可能需要多突变位点的组合使用，筛选的效率受到一定的限制。
[0005]因此，本领域技术人员迫切需要利用基因的转录和翻译调控机制，开发新型培育抗除草剂作物的方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于利用基因的转录和翻译调控机制，开发新型培育抗除草剂作物的方法。
[0007]本专利技术的另一目的在于提供一种能够赋予或增强植物对HPPD抑制性除草剂的抗性多核苷酸序列及其在培育抗性植物中的应用。进一步的，本专利技术是通过突变HPPD基因组的5
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端非翻译区(5
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UTR)以调节植物内源性HPPD基因的表达，而增强植物对HPPD抑制性除草剂的抗性。
[0008]在本专利技术的第一方面，提供了一种分离的5
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UTR核苷酸突变体，所述5
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UTR核苷
酸突变体与亲本的5
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UTR核苷酸相比存在一个或多个核苷酸的差异，所述的差异包括在对应于SEQ ID NO.:1的第35位和/或第42位发生突变：
[0009]第35位的G；和/或
[0010]第42位的C。
[0011]在另一优选例中，所述突变包括缺失、取代、和/或插入。
[0012]在另一优选例中，所述第35位的G突变为A或T。
[0013]在另一优选例中，所述第42位的C突变为T或G。
[0014]在另一优选例中，所述突变选自下组：G35A、G35T、C42T、C42G、或其组合。
[0015]在另一优选例中，所述突变选自下组：G35A、C42T、或其组合。
[0016]在另一优选例中，所述突变体的核苷酸序列如SEQ ID NO.:2或SEQ ID NO.:3或SEQ ID NO.:4所示。
[0017]在另一优选例中，所述突变体为具有SEQ ID NO.:2或SEQ ID NO.:3或SEQ ID NO.:4所示核苷酸序列的核苷酸、其片段、或其保守性变异核苷酸。
[0018]在另一优选例中，所述的突变体除所述突变(如35和/或42位)外，其余的核苷酸序列与SEQ ID NO.:1所示的序列相同或基本相同。
[0019]在另一优选例中，所述的基本相同是至多有50个(较佳地为1-40个，更佳地为1-30个、更佳地1-15个、更佳地1-5个)的核苷酸不相同，其中，所述的不相同包括核苷酸的取代、缺失或添加。
[0020]在另一优选例中，所述突变体与SEQ ID NO.:1所示序列的同源性至少为80％，较佳地至少为85％或90％，更佳地至少为95％，最佳地至少为98％或99％。
[0021]在另一优选例中，所述突变通过以下一种或多种方法获得：自然变异、物理诱变(如紫外线诱变、X射线或Y射线诱变)、化学诱变(如亚硝酸、羟胺、EMS、亚硝基胍等)、生物诱变(如病毒或细菌介导的诱变)、基因编辑或生物合成。
[0022]在另一优选例中，所述亲本5
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UTR为细胞基因组中与羟基苯丙酮酸双加氧酶(HPPD)表达调控相关的核苷酸序列。
[0023]在另一优选例中，所述亲本5
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UTR位于细胞基因组中编码羟基苯丙酮酸双加氧酶核甘酸序列的起始密码子的上游。
[0024]在另一有优选例中，所述细胞包括真核细胞和原核细胞。
[0025]在另一有优选例中，所述细胞来源于植物、动物或微生物。
[0026]在另一优选例中，所述植物包括单子叶植物和双子叶植物。
[0027]在另一优选例中，所述植物选自下组：禾本科、豆科、十字花科植物、或其组合。
[0028]在另一优选例中，所述植物选自下组：水稻、玉米、烟草、高粱、小麦、大麦、玉米、大豆、拟南芥、马铃薯、番茄、生菜、油菜、白菜、藜麦、或其组合。
[0029]在另一优选例中，所述亲本5
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UTR来源于单子叶植物或双子叶植物。
[0030]在另一优选例中，所述亲本5
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UTR来源于选自下组的一种或多种植物：禾本科、豆科、十字花科植物。
[0031]在另一优选例中，所述亲本5
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UTR来源于选自下组的一种或多种植物：水稻、玉米、烟草、高粱、小麦、大麦、玉米、大豆、拟南芥、马铃薯、番茄、生菜、油菜、白菜、藜麦。
[0032]在另一优选例中，所述突变体来源于单子叶植物或双子叶植物。
[0033]在另一优选例中，所述突变体来源于选自下组的一种或多种植物：禾本科、豆科、十字花科植物。
[0034]在另一优选例中，所述突变体来源于选自下组的一种或多种植物：水稻、玉米、烟草、高粱、小麦、大麦、玉米、大豆、拟南芥、马铃薯、番茄、生菜、油菜、白菜、藜麦。
[0035]在另一优选例中，所述亲本5
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UTR的核苷酸序列与SEQ ID No.1所示的氨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分离的5
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UTR核苷酸突变体，其特征在于，所述5
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UTR核苷酸突变体与亲本的5
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UTR核苷酸相比存在一个或多个核苷酸的差异，所述的差异包括在对应于SEQ ID NO.:1的第35位和/或第42位发生突变：第35位的G；和/或第42位的C。2.一种核酸构建物，其特征在于，所述核酸构建物包括权利要求1所述的5
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UTR核苷酸突变体。3.一种载体，其特征在于，所述的载体含有权利要求1所述的5
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UTR核苷酸突变体或权利要求2所述的核酸构建物。4.一种基因工程细胞，其特征在于，所述的基因工程细胞含有权利要求3所述的载体或基因组中整合有权利要求1所述的突变体或权利要求2所述的核酸构建物。5.一种改变细胞中HPPD酶编码基因或HPPD酶表达水平或活性的方法，其特征在于，包括向所述细胞中引入权利要求1所述5
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UTR核苷酸突变体的步骤。6.一种改良植物的方法，其特征在于，所述的方法包括步骤：(a)提供一植物细胞、植物组织、植物部分，向所述植物细胞、植物组织、植物部分中引入权利要求1所述的5
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UTR核苷酸突变体或权利要求2所述的核酸构建物；(b)将步骤(a)中的植物细胞、植物组织、植物部分再生成植株。7.一种试剂，其特征在于，含有权利要求1所述的突变体、权利要求2所述的核酸构建物、权利要求3所述的载体、或权利要求4所述的基因工程细胞。8.一种试剂盒，其特征在于，包括权利要求7所述的试剂。9.权利要求1所述的突变体、权利要求2所述的核酸构建物、权利要求3所述的载体、权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金山，牛小牧，王飞，李峰，
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：