一种用于生产转基因种子的方法技术

本发明专利技术涉及一种生产转基因种子的方法。具体来说，提供了一种生产可萌发成植物的转基因大麻种子的方法，该方法包括：(a)制备包含基因工程化的大麻细胞的细胞培养物，所述基因工程化的大麻细胞删除至少一个表达精神活性大麻素的基因；(b)建立愈伤组织培养以形成体细胞胚；(c)形成包含体细胞胚的生物墨水，该体细胞胚被水凝胶包裹并用作人工种子；和(d)三维(3D)打印包含在生物墨水中的人工种子。还提供了三维打印的人工大麻种子，其具有不同于天然存在的野生型大麻种子的形状。存在的野生型大麻种子的形状。存在的野生型大麻种子的形状。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种用于生产转基因种子的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于生产转基因种子的方法。具体来说，本申请涉及一种生产可萌发成植物的转基因大麻种子的方法。更具体地说，本专利技术涉及一种具有不同于天然存在的野生型大麻种子的形状的转基因大麻种子。

技术介绍

[0002]有史以来大麻被用于药用目的。大麻已被证明可以作为食欲刺激剂、止吐剂、镇痛剂和在治疗各种疾病(包括青光眼、帕金森病、阿尔茨海默病、多发性硬化症和慢性炎症)方面提供治疗益处。
[0003]大麻包含许多化学上不同的成分，其中许多具有治疗特性。医用大麻的主要治疗成分是δ
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四氢大麻酚(THC)和大麻二酚(CBD)。
[0004]THC是大麻的主要精神活性成分，已被证明可作为止吐剂、镇痛剂和在治疗青光眼方面提供治疗益处。相反，具有高比例THC的医用大麻品系可能会引起焦虑和/或迷失方向的感觉。
[0005]CBD是大麻中主要的非精神活性成分。CBD是血清素受体的激动剂，已被证明在神经性疼痛和神经炎症的治疗中具有治疗益处。
[0006]大麻(Cannabis sativa)是众所周知的并广泛用于生产医用大麻。然而，除了关键的大麻化合物四氢大麻酚酸(THC)外，大麻还产生一系列其它次级代谢物，这些次级代谢物已被证明作为药物具有潜在的价值。然而，植物内只有较低的生产水平，因此高生产和纯化成本是这些药物商业可行性的主要障碍。对大麻次级代谢物生物合成途径进行代谢工程改造可以将生化反应、中间体和能量从THC的生物合成重新定向到替代化合物。该方法可导致开发新的大麻品系，生产具有附加值的新型药物。
[0007]各种研究和出版物表明了大麻素分子如何与人类内源性大麻素系统相互作用。
[0008]目前，工业大麻(hemp)在一些国家是合法的，但食用性大麻(marijuana)在几乎所有国家都是非法的。但是，工业大麻在医疗上有用的CBD的含量很低(只有3.5％)，而食用性大麻的CBD含量更高，为20％，具有医疗用途。
[0009]一些国家允许工业大麻广泛种植的事实是因为它的THC含量低于0.3％，但它仅限于工业应用。CBD具有很好的医疗应用。最近，CBD已被用于制造有用的药物，使得医用大麻或更准确的医用CBD疗法在未来有效药物的开发中变得非常重要和相关。一项治疗癫痫的申请已获得美国FDA批准。
[0010]世界各地有许多热点研究通过自然选择育种来获得最好的大麻品系，但这将非常繁琐和缓慢。此外，还尝试使用植物干细胞在组织培养中制造组培苗，但在产生高水平的CBD方面取得的成功很少。
[0011]最大的问题不在于获得足够的CBD，最大的问题是我们能否让更广泛的全球研究团体获得这些有益的药用作物，并加快对慢性病潜在治疗方法的更多研究突破，并允许这些治疗方法帮助全世界需要它们的患者，而不仅限于少数几个国家或有能力负担得起的特
权患者。
[0012]通过允许在许多国家广泛种植有益作物，我们可以帮助农民开启有效的全球经济，解决大多数国家的贫困问题，因为非THC医用大麻将是高收入作物。在获得全球认可的过程中，CBD的价格只会下降，这对全世界的患者来说只会是好消息，因为由于采用大规模市场进行生产，来自大麻的可能药物会更便宜。
[0013]全世界大多数国家将食用性大麻视为受控物质的主要原因是因为它含有精神活性成分THC，这会导致成瘾、药物滥用，从而对大众造成脑损伤。
[0014]因此，通过去除食用性大麻植物中的有害成分THC，即我们的最新专利技术，我们将能够创造出THC含量为零但CBD含量尽可能高的食用性大麻植物，从而使全球社会能够种植它。
[0015]尽管随着获得大麻的国家进行的研究越来越多，大麻已被发现具有许多医疗益处，但是由于精神活性化合物THC的存在，大麻植物及其产品通常仍然无法为世界上的大多数人所获得，并且被许多人认为是非法的。THC会让人上瘾，过量服用THC会伤害和破坏我们的大脑。
[0016]该植物已被少数国家垄断。随着越来越多的研究正在进行以了解大麻素化合物的功能和作用，特别是在慢性疾病的治疗领域，例如，慢性疼痛和无法治愈的神经退行性疾病，例如帕金森症、痴呆症、精神分裂症、多发性硬化症等。
[0017]随着越来越多的国家开始承认这种植物的医疗益处，他们将慢慢走向将大麻用于医疗的合法化。大麻植物有100多种大麻素化合物，目前只有少数正在研究。在已研究的这些分子中，研究发现了治疗癫痫、疼痛治疗等的有希望的医学成果。
[0018]还有很多未知的大麻素分子尚未研究。医疗费用过高，大麻素药物只有富人才能获得。

技术实现思路

[0019]在本说明书中列出或讨论明显在先公开的文件并非必然被视为承认该文件是现有技术的一部分或者是公知常识。
[0020]在此引用的任何文件均以其全文形式被援引加入本文。
[0021]在本专利技术的第一方面，提供了一种生产可萌发成植物的转基因大麻种子的方法，该方法包括：(a)制备包含基因工程化的大麻细胞的细胞培养物，所述基因工程化的大麻细胞删除至少一个表达精神活性大麻素的基因；(b)建立愈伤组织培养以形成体细胞胚；(c)形成包含体细胞胚的生物墨水；以及，(d)三维(3D)打印种子。
[0022]在各种实施方案中，步骤(a)包括从野生型大麻植物获得细胞并遗传删除至少一个表达精神活性大麻素的基因，其中大麻植物包含高水平的CBDV含量。例如，合适的野生型大麻植物可以是具有至少20％量的非精神活性大麻素化合物(即CBD、CBDV等)的植物。
[0023]在各种实施方案中，缺失的至少一个表达精神活性大麻素的基因是编码选自由THCA、THC、THCVA和THCV组成的组的精神活性大麻素的基因。优选地，从细胞基因组中删除所有表达精神活性大麻素化合物的基因。此类基因可包括与THCA、THC、THCVA和THCV中的任何一个有关的通路有关的任何化合物。
[0024]在各种实施方案中，基因是THCA合成酶基因。
[0025]在各种实施方案中，该方法进一步包括用报告基因替换至少一个表达精神活性大麻素的基因的步骤。
[0026]在各种实施方案中，至少一个报告基因包括可检测标记。
[0027]在各种实施方案中，报告基因是萤火虫萤光素酶基因。
[0028]在各种实施方案中，该方法进一步包括包裹体细胞胚。
[0029]在各种实施方案中，步骤(d)打印具有不同于天然存在的野生型大麻种子的形状的种子。
[0030]在本专利技术的第二方面，提供了可萌发成植物的转基因大麻种子，其中种子具有不同于天然存在的野生型大麻种子的形状。
[0031]在本专利技术的第三方面，提供了由根据本专利技术的第一方面的方法生产的种子或根据权利要求10的种子产生的植物。
[0032]本专利技术不仅通过基因工程生产出用于形成不具有非法性精神活性大麻素的有害影响的种子或植物的大麻细胞培养物，而且提供通过三维(3D)打印从所述基因工程化的大麻细本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于生产可萌发成植物的转基因大麻种子的方法，所述方法包括：(a)制备包含基因工程化的大麻细胞的细胞培养物，所述基因工程化的大麻细胞删除至少一个表达精神活性大麻素的基因；(b)建立愈伤组织培养以形成体细胞胚；(c)形成包含体细胞胚的生物墨水；和(d)三维(3D)打印种子。2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(a)包括从野生型大麻植物获得细胞并遗传删除至少一个表达精神活性大麻素的基因，其中大麻植物包含高水平的CBDV含量。3.根据权利要求2所述的方法，其中删除的至少一个表达精神活性大麻素的基因是编码选自由THCA、THC、THCVA和THCV组成的组的精神活性大麻素的基因。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述基因是THCA合成酶基因。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：林家明，
申请(专利权)人：林家明，
类型：发明
国别省市：