用于顽拗型植物的快速基因组修饰的方法技术

本发明专利技术提供了一种用于植物基因组修饰，优选用于至少一个基因组靶序列进行的靶向修饰，以获得至少一个经修饰的细胞的方法，其中通过提供基因组修饰或编辑系统以及至少一种再生加强剂或再生加强剂的组合来实现细胞的修饰，所述再生加强剂在细胞中瞬时活化和/或带有至少一种表观遗传调控化学物质。优选，借助于粒子轰击引入效应分子。此外，再生经修饰的植物细胞以获得植物，所述植物将修饰遗传给其后代。另外，提供了方法、工具、构建体和策略来有效地修饰植物细胞的基因组或植物细胞中的至少一个基因组靶位点，以获得所述经修饰的细胞并从经修饰的细胞再生植物组织、器官、植物或种子。最后，本发明专利技术还涉及一种从单个植物细胞再生植物组织、器官或植物的改进方法。器官或植物的改进方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于顽拗型植物的快速基因组修饰的方法


[0001]本专利技术涉及从单细胞来源，特别是与植物细胞的基因组工程或基因编辑组合来再生植物的领域。本专利技术提供了一种方法，其中通过提供基因组修饰或编辑系统以及至少一种再生加强剂或再生加强剂的组合来实现细胞的修饰，所述再生加强剂在细胞中瞬时活化和/或带有至少一种表观遗传调控化学物质。优选，借助于粒子轰击引入效应分子。此外，再生经修饰的植物细胞以获得植物，所述植物将修饰遗传给其后代。另外，提供了方法、工具、构建体和策略来有效地修饰植物细胞的基因组或植物细胞中的至少一个基因组靶位点，以获得所述经修饰的细胞并从经修饰的细胞再生植物组织、器官、植物或种子。最后，本专利技术还涉及一种从单个植物细胞再生植物组织、器官或植物的改进方法。

技术介绍

[0002]为了应对气候变化、食品安全和世界人口增长带来的日益严峻的挑战，必须通过新的分子生物学新技术来改善通常相当耗时的传统植物育种，从而以安全方式提供具有期望性状但需要更少发育时间的新作物植物。
[0003]手头拥有越来越多的潜在合适的位点特异性核酸酶工具、转化或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于植物基因组修饰，优选用于至少一个基因组靶序列的靶向修饰，以获得至少一个经修饰的细胞的方法，其中所述方法包括以下步骤：(a)提供至少一个植物细胞或单个植物细胞；(b)将以下引入到所述至少一个植物细胞或所述单个植物细胞中：(i)至少一种基因组修饰系统，优选基因组编辑系统，其包含至少一种位点定向的核酸酶、切口酶或灭活核酸酶，优选核酸引导的核酸酶、切口酶或灭活核酸酶、或编码其的序列，以及任选存在的至少一种引导分子或编码其的序列；(ii)至少一种再生加强剂或编码其的序列和/或至少一种表观遗传调控化学物质，其中所述至少一种再生加强剂在所述植物细胞中瞬时存在、瞬时活化或瞬时表达；(iii)以及，任选存在的至少一种修复模板或编码其的序列；以及(c)在允许表达和/或组装和/或激活所述至少一种基因组修饰系统，优选所述至少一种基因组编辑系统，以及任选存在的所述至少一种再生加强剂，以及任选存在的所述至少一种引导分子和/或任选存在的所述至少一种修复模板的条件下，培养所述至少一个植物细胞或所述单个植物细胞；以及(d)获得至少一个经修饰的植物细胞；和/或(e)获得从所述至少一个经修饰的细胞再生的至少一种植物组织、器官、植物或种子；以及(f)任选地：在携带期望的靶向修饰的T0和/或T1代中筛选从所述至少一个经修饰的细胞再生的至少一种植物组织、器官、植物或种子。2.权利要求1的方法，其中步骤(i)和(ii)同时或接连发生，以促进植物细胞增殖和/或协助至少一个基因组靶序列的靶向修饰。3.权利要求1或2的方法，其中在步骤(ii)中引入至少一种再生加强剂并且(a)所述再生加强剂促进植物细胞增殖和/或协助靶向修饰和/或为用于基因组修饰和/或用于再生成至少一种经修饰的植物的至少一个瞬时转化的细胞提供正选择，和/或(b)如果细胞被稳定转化，则所述再生加强剂抑制植物细胞分化并为用于再生成一种转基因植物的至少一个稳定转化的细胞提供负选择，和/或(c)所述再生加强剂为至少一个经转化的细胞提供根据(a)和(b)的双重选择。4.权利要求1至3中任一项的方法，其中所述至少一个植物细胞是未成熟胚细胞或分生组织细胞，特别是合子或体细胞胚或分生组织的细胞，或其中所述单个植物细胞是二倍体细胞或单倍体细胞，优选单倍体小孢子。5.权利要求1至4中任一项的方法，其中所述至少一种再生加强剂包含至少一种RBP，其中所述至少一种RBP包含选自SEQ ID NO：32、33、34、35、36、37、38和39的氨基酸序列，或与其具有至少80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％序列相同性的序列，或其催化活性片段，或其中所述至少一种RBP由以下编码：选自SEQ ID NO：20、21、22、23、24、25、26和27的序列，或与其具有至少80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％序列相同性的序列，或同源密码子优化序列。6.权利要求5的方法，其中所述至少一种再生加强剂进一步包含至少一种PLT或RKD4，其中所述至少一种PLT或RKD4包含选自SEQ ID NO：28、29、30和31的氨基酸序列，或与其具
有至少80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％序列相同性的序列，或其催化活性片段，或其中所述至少一种PLT或RKD4由以下编码：选自SEQ IDNO：16、17、18和19的序列，或与其具有至少80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％序列相同性的序列，或同源密码子优化序列。7.权利要求5的方法，其中引入至少一种进一步的再生加强剂，其中所述进一步的再生加强剂或编码其的序列选自BBM、WUS、WOX、GRF、LEC或其变体，或其中所述进一步的再生加强剂是如权利要求4中所定义的再生加强剂，其中所述进一步的再生加强剂不同于第一再生加强剂。8.权利要求1至4中任一项的方法，其中所述至少一种再生加强剂包含至少一种RBP，其中所述至少一种RBP包含选自SEQ ID NO：32、33、34、35、36、37、38和39的氨基酸序列，或与其具有至少80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％序列相同性的序列，或其催化活性片段，或其中所述至少一种RBP由以下编码：选自SEQ ID NO：20、21、22、23、24、25、26和27的序列，或与其具有至少80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％序列相同性的序列，或同源密码子优化序列，并且其中所述至少一种再生加强剂包含PLT5，其中所述PLT5包含SEQ ID NO：30的氨基酸序列，或与其具有至少80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％序列相同性的序列，或其催化活性片段，或其中所述PLT5由以下编码：SEQ ID NO：18的氨基酸序列，或与其具有至少80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％序列相同性的序列，或同源密码子优化序列。9.权利要求1至8中任一项的方法，其中在步骤ii)中引入至少一种表观遗传调控化学物质，并且其中所述至少一种表观遗传调控化学物质是组蛋白脱乙酰酶抑制剂(HDACI)，特别是曲古抑菌素A(TSA)或TSA样化学物质。10.前述权利要求中任一项的方法，其中通过由基因枪轰击介导的转化或转染、农杆菌(Agrobacterium)介导的转化、微粒或纳米颗粒递送，或通过化学转染，或它们的组合，将所述至少一种基因组修饰系统，优选所述至少一种基因组编辑系统，以及所述至少一种再生加强剂或编码其的序列和/或所述至少一种表观遗传调控化学物质引入到细胞中，优选其中通过基因枪轰击引入所述至少一种基因组修饰系统，优选所述至少一种基因组编辑系统，以及所述至少一种再生加强剂和/或所述至少一种表观遗传调控化学物质，优选其中所述基因枪轰击包含在轰击之前和/或之后的渗透处理步骤。11.前述权利要求中任一项的方法，其中至少一种位点定向的核酸酶、切口酶或灭活核酸酶或编码其的序列被引入，并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟玲，
申请(专利权)人：科沃施种子欧洲股份两合公司，
类型：发明
国别省市：