一种培育栽培烟草单倍体诱导系的方法技术

本发明专利技术公开了一种培育栽培烟草单倍体诱导系的方法，包括：用基因编辑系统编辑目的栽培烟草，获得NtDMP1基因、NtDMP2基因和NtDMP3基因同时编辑失活的纯合株系即为栽培烟草单倍体诱导系；所述NtDMP1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述NtDMP2基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示，所述NtDMP3基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。本发明专利技术通过培育烟草单倍体诱导系可以短时间内获得纯系烟草，加快烟草新品种选育进程，有效解决目前栽培烟草常规育中存在的育种周期长，且工作量巨大的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种培育栽培烟草单倍体诱导系的方法


[0001]本专利技术涉及一种培育栽培烟草单倍体诱导系的方法，属于植物基因工程领域。

技术介绍

[0002]烟草是我国重要的经济作物之一，随着经济的发展及环境的变化，烟农对培育高品质、安全性好、抗逆性强的烟草品种有了更迫切的需求，栽培烟草的常规杂交选育至少要经历6代以上的筛选和稳定过程，存在育种周期长，且工作量巨大的问题。以单倍体诱导系杂交诱导为基础的单倍体育种方法仅需两个世代即可迅速获得纯系，极大地缩短了育种进程，是重要的现代育种技术之一。
[0003]野生烟草N.africana具有诱导烟草产生单倍体的功能，但存在诱导率低，易形成混倍体、易携带野生烟草不良气息、远缘杂交不亲和等问题，急需获得新的栽培烟草来源的单倍体诱导系。目前，在玉米、拟南芥等植物中相继报道了单倍体诱导基因或诱导系，栽培烟草为异源四倍体，基因家族内通常存在基因功能冗余现象，很多性状都是由两个以上基因共同发挥作用，这为功能基因的研究和利用带来诸多困难。目前，对于栽培烟草来源的单倍体诱导系和诱导相关基因尚未见报道。

技术实现思路

[0004]基于上述，本专利技术提供一种培育栽培烟草单倍体诱导系的方法，可以短时间内获得纯系烟草，加快烟草新品种选育进程，以克服现有技术的不足。
[0005]本专利技术的技术方案是：一种培育栽培烟草单倍体诱导系的方法，包括：
[0006]用基因编辑系统编辑目的栽培烟草，获得NtDMP1基因、NtDMP2基因和NtDMP3基因同时编辑失活的纯合株系即为栽培烟草单倍体诱导系；
[0007]所述NtDMP1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述NtDMP2基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示，所述NtDMP3基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。
[0008]可选的，所述基因编辑系统中含有sgRNA序列，所述sgRNA在目的栽培烟草中识别的靶标DNA为编码NtDMP1蛋白的DNA片段、编码NtDMP2蛋白的DNA片段和编码NtDMP3蛋白的DNA片段。
[0009]可选的，所述sgRNA识别的靶位点的核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示。
[0010]可选的，所述用基因编辑系统编辑目的栽培烟草的方法包括：
[0011]1)将所述sgRNA连接到载体上得到重组CRISPR/Cas9载体；
[0012]2)将所述重组CRISPR/Cas9载体转入到栽培烟草K326中。
[0013]本专利技术还提供一种培育栽培烟草单倍体的方法，为将所述方法培育的栽培烟草单倍体诱导系作为父本，目的栽培烟草作为母本进行杂交，获得栽培烟草单倍体。
[0014]本专利技术的有益效果是：
[0015]1、通过分析NtDMP1，NtDMP2和NtDMP3序列，设计同时靶向NtDMP1，NtDMP2和NtDMP3三个基因的sgRNA，构建编辑失活载体，对栽培烟草进行遗传转化，获得NtDMP1，NtDMP2和
NtDMP3三基因同时编辑失活的纯合株系。该株系具有诱导栽培烟草产生单倍体的功能，在烟草育种中具有重要应用价值。
[0016]2、通过培育烟草单倍体诱导系可以短时间内获得纯系烟草，加快烟草新品种选育进程，有效解决了目前栽培烟草的常规选育存在的育种周期长，且工作量巨大的问题。
[0017]3、通过对烟草单倍体诱导相关基因进行鉴定，获得了栽培烟草中具有单倍体诱导功能的基因，对解析栽培烟草的单倍体诱导遗传机理具有重要的意义。
[0018]4、本专利技术证明了16个烟草DMP家族基因中的3个成员同时发生突变可诱导栽培烟草产生单倍体，首次提供了一种创制栽培烟草单倍体诱导系的新方法。
附图说明
[0019]图1流式细胞法分析杂交后代的倍性；
[0020]图2杂交后代中单倍体和四倍体的染色体数目分析。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。
[0022]下述实施例选择表1中靶点进行实验，靶点位置、靶点序列依序见表1中第3列和第4列，对应的靶基因见表1中第1列。
[0023]表1靶标位点的位置和序列
[0024][0025]NtDMP1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，NtDMP2基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示，NtDMP3基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。
[0026]SEQ ID NO.1：
[0027]ATGGAGCAAAGTACTGAGGGAATTGGGATCAAAATTTACAGTGCATCAAAACGTGCCGATACATCAATGTACCCTACTAATTTACCACCAGACAACGATGTTCCGATCCCCGAATTGCCTCAACCAGCAATTGGTGGCAAGAAAAGACGAGCAATGGCAAATGGGGTTCAAAAAACACTCTCAAAAACTTCATTGCTTGTCAATTTCTTGCCAACAGGCACACTTTTAACTTTTGAAATGGTCCTTCCATCAGTCTATGGCAAAGGCGATTGTTCCCCTGTCACTACACTAATGATTTTAACACTACTTGGCCTTTGTACTTTGTCTTGCTTCTTCTTCCATTTTACCGATAGTTTTCGGGGACCCGACGGGAAAGTTTACTATGGATTTGTGACACCAAGAGGATTGAAAGTTTTCAAGTCCGGACTAGGTGTGGATGTGCCAAAAGATGAGAGGTAATATGTGTGATCAAACATATATGACAGACAGATCGCCTCTCACAATTTTGTGATAGTTTTTATGACGAAATTCATCCATGTGGATTGATACTTTTGACGGAATATATATCACCAGACCGATCGTCTGTCACAATTTTGTGACATTTTTTATGTTCATCCATTTGGATTGATATTTTTTGACGGAATAAATATGACAAACAGATCGTCTGTTACAATTTTGTGACATT
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种培育栽培烟草单倍体诱导系的方法，其特征在于，包括：用基因编辑系统编辑目的栽培烟草，获得NtDMP1基因、NtDMP2基因和NtDMP3基因同时编辑失活的纯合株系即为栽培烟草单倍体诱导系；所述NtDMP1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述NtDMP2基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示，所述NtDMP3基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。2.根据权利要求1所述的培育栽培烟草单倍体诱导系的方法，其特征在于，所述基因编辑系统中含有sgRNA序列，所述sgRNA在目的栽培烟草中识别的靶标DNA为编码NtDMP1蛋白的DNA片段、编码NtDMP2蛋白...

【专利技术属性】
技术研发人员：张孝廉，张吉顺，张莉莉，曹领改，贾蒙骜，
申请(专利权)人：贵州省烟草科学研究院，
类型：发明
国别省市：