一种提高棉花耐旱和耐盐碱能力的sgRNA及其应用制造技术

本发明专利技术属于植物基因工程领域，具体公开了一种提高棉花耐旱和耐盐碱能力的sgRNA，该sgRNA的靶标序列由SEQ ID No.1所示的核苷酸序列组成。本发明专利技术还公开了该sgRNA在提高棉花耐旱和耐盐碱能力的用途。本发明专利技术sgRNA依据陆地棉和海岛棉所有GI同源基因的保守区域设计的，可单独或者同时编辑不同的GI基因，其基因编辑效率高；其次，与野生型植株相比，利用本发明专利技术sgRNA对单个Gigantea(GI)基因进行编辑所得的棉花突变体植株的耐旱、耐盐碱能力均获得显著提高；此外，利用本发明专利技术sgRNA沉默GI基因的表达对于提高棉花产量和提高棉花纤维品质具有重要意义。重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种提高棉花耐旱和耐盐碱能力的sgRNA及其应用


[0001]本专利技术属于植物基因工程领域，具体涉及一种提高棉花耐旱和耐盐碱能力的sgRNA；还涉及该sgRNA在提高棉花耐旱和耐盐碱能力的用途。

技术介绍

[0002]棉花是重要的纺织工业原料，随着我国棉花种植区域向新疆等西北地区转移，干旱和盐碱地危害成为限制当地棉花生产的主要因素。虽然棉花是较耐旱和耐盐碱的作物，但是土壤盐碱含量超过0.3％或在生长发育关键时期缺水都可能导致棉花减产90％以上。因此，研究棉花耐旱或耐盐机理、挖掘棉花耐旱或耐盐碱相关的功能基因，进而培育耐旱或耐盐碱的棉花新品种，是解决棉花品种耐旱或耐盐碱问题最经济有效的途径。
[0003]Gigantea(GI)是植物特有的蛋白质，该蛋白通过与其他蛋白形成复合物调控下游蛋白的表达，进而调控植物的生长发育和抵抗逆境胁迫。目前，已知GI在耐旱性、昼夜节律控制、miRNA加工、叶绿素积累、光信号、耐寒性、耐盐性、抗除草剂性、淀粉积累和开花时间调节中发挥作用(Tang等，2021；Neelofar等，2020；Fowler等，1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种DNA分子，其特征在于，所述的DNA分子由SEQ ID No.1所示的核苷酸序列组成。2.权利要求1所述的DNA分子作为靶标序列在抑制作物GI基因表达上的应用。3.一种提高作物耐旱和耐盐碱能力的sgRNA，其特征在于，所述的sgRNA的靶标序列由SEQ ID No.1所示的核苷酸序列组成。4.权利要求3所述的sgRNA在抑制作物GI基因表达上的应用。5.权利要求3所述的sgRNA在提高作物耐旱和/或耐盐碱能力上的应用。6.根据权利要求4或5所述的应用，其特征在于，所述的作物是指棉花、油菜、水稻、玉米或高粱等。7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述的棉花是指陆地棉(Gossypium hirsutum)或海岛棉(Gossypium barbadense)。8.一种提高棉花耐旱和/或耐盐碱能力的方法，其特征在于，包括抑制棉花GI基因的表达；所述的抑制GI基因的表达是通过对棉花GI基因进行基因编辑实现的；所述的基因编辑是通过CRISPR/Cas9基因编辑系统实现的；所述的CRISPR/Cas9基因编辑系统中的靶标序列由SEQ ID No.1所示的核酸序列组成。9.一种利用权利要求3所述的sgRNA培育耐旱和/或耐盐碱能力强的棉花品种的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)按照SEQ ID No.1所示人工合成sgRNA的靶标序列；(2)在sgRNA的靶标序列的正向序列的5
’
端添加4个碱基GATT，获得单链DNA，命名为sgRNA1；在sgRNA的靶标序列的反向互补序列的5
’
端添加4个碱基ACAC，获得单链DNA，命名为sgRNA2；sgRNA1：5
’‑
GATTCACATCAGAACAATTCCCTG
‑3’
；sgRNA2：5
’‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟志刚，张锐，梁成真，郭三堆，王远，魏云晓，
申请(专利权)人：中国农业科学院生物技术研究所，
类型：发明
国别省市：