【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及植物基因工程，具体涉及水稻oslat5突变型基因在培育抗联吡啶类除草剂的水稻品种中的应用。
技术介绍
1、杂草防控是保证水稻高产稳产的关键，特别是水稻轻简化种植成为生产上主推技术的背景下更加凸显其重要性。稻田杂草种类繁多，大规模使用各种类型除草剂进行防治，容易引发杂草抗性、土壤污染、农药残留等问题。灭生性除草剂由于高效，用量少，施用方式简单，可以极大减少除草剂用量，降低人工成本而被广泛运用。但由于灭生性除草剂在杂草和水稻间缺乏选择性，使得其抗性品种的培育具有重要意义。
2、联吡啶类除草剂属于灭生性除草剂，仅包括百草枯和敌草快两个重要品种。前期研究(中国专利cn111574605a)已证实水稻oslat5通过介导联吡啶类除草剂转运使水稻产生抗性，利用基因编辑技术失活oslat5转运蛋白，阻止联吡啶类除草剂到达水稻靶标部位起效，获得抗性水稻品种，然而其oslat5基因的失活对水稻产量和品质造成影响，因此需要针对水稻oslat5提供其它的突变策略，以保证水稻具有联吡啶类除草剂抗性的同时对水稻生长、水稻产量和品质不产生影响。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术oslat5突变方法导致的除草剂抗性品种生长受影响，产量下降的缺点与不足，提供一种oslat5突变策略，通过将oslat5特异识别联吡啶类除草剂的氨基酸位点进行饱和突变和定点突变，发现靶向性赋予水稻联吡啶类除草剂抗性的oslat5基因点编辑氨基酸位点pro-44、phe-45和val-51，利
2、本专利技术的第一个目的在于提供一种水稻oslat5突变型蛋白及oslat5突变型基因。
3、本专利技术的另一目的在于提供水稻oslat5突变型蛋白及oslat5突变型基因在培育抗联吡啶类除草剂水稻种质资源中的应用。
4、本专利技术的上述目的是通过以下技术方案给予实现的：
5、本专利技术将水稻oslat5蛋白序列(seq id no.1)进行多物种同源蛋白搜索，利用mega软件对其中27个物种的蛋白序列与oslat5比对，找寻oslat5蛋白的保守氨基酸位点，针对保守氨基酸位点设计可用于饱和突变的116个靶标序列，并进行饱和突变；通过分子对接预测药物和蛋白结合位点发现找寻的部分保守氨基酸位点(pro-44、phe-45和val-51)属于oslat5与联吡啶类除草剂结合的重要位点，酵母体系及植株体系验证上述氨基酸位点突变后对联吡啶类除草剂产生抗性，获得的抗性品种未影响水稻的农艺性状，另外其经有性或无性生殖后也可获得联吡啶类除草剂抗性。
6、因此，本专利技术首先提供一种水稻oslat5突变型蛋白，其氨基酸序列为seq id no.1所示野生型oslat5蛋白第44位、第45位或第51位氨基酸中的任意一个或多个位点发生突变后获得。
7、进一步，所述突变为谷氨酸取代突变。
8、本专利技术还提供编码所述水稻oslat5突变型蛋白的水稻oslat5突变型基因。
9、本专利技术还请求保护关于oslat5突变型基因和oslat5突变型蛋白的以下应用：
10、上述任一所述水稻oslat5突变型蛋白或水稻oslat5突变型基因在培育抗联吡啶类除草剂水稻品种中的应用。
11、具体地，通过突变水稻中序列如seq id no.1所示的野生型oslat5蛋白第44位、第45位或第51位氨基酸中的任意一个或多个位点后得到抗联吡啶类除草剂水稻品种。
12、进一步地，为根据oslat5基因构建定点编辑seq id no.1所示的野生型oslat5蛋白第44位、第45位或第51位氨基酸中的任意一个或多个位点的基因编辑系统，并转化水稻植株，获得水稻中序列如seq id no.1所示的野生型oslat5蛋白第44位、第45位或第51位氨基酸中的任意一个或多个位点发生了突变的水稻突变株，即为抗联吡啶类除草剂水稻品种。
13、进一步地，所述基因编辑为通过基因饱和突变或基因定点编辑。
14、进一步地，所述基因饱和突变靶标序列为seq id no:2至seq id no:117中的一个或多个。
15、本专利技术还提供用于突变seq id no.1所示野生型oslat5蛋白第44位、第45位或第51位氨基酸中的任意一个或多个位点的试剂在培育抗联吡啶类除草剂水稻品种中的应用。
16、进一步地，所述联吡啶类除草剂包括但不限于百草枯和敌草快，还包括其它具有联吡啶结构骨架的化合物。
17、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
18、本专利技术公开了水稻oslat5突变型基因在培育抗联吡啶类除草剂的水稻品种中的应用。本专利技术发现了可以靶向性赋予水稻联吡啶类除草剂抗性的oslat5基因点编辑氨基酸位点pro-44、phe-45和val-51，利用基因编辑技术对上述位点点编辑后水稻对联吡啶类除草剂既保留优良的抗性，也不会影响水稻的农艺性状和品质。该抗性品种在有性或无性生殖后也可获得联吡啶类除草剂抗性。该oslat5突变型基因可应用于水稻抗联吡啶类除草剂育种。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种水稻OsLAT5突变型蛋白，其特征在于，其氨基酸序列为SEQ ID NO.1所示野生型OsLAT5蛋白第44位、第45位或第51位氨基酸中的任意一个或多个位点发生突变后获得。
2.根据权利要求1所述水稻OsLAT5突变型蛋白，其特征在于，所述突变为精氨酸、脯氨酸或丙氨酸取代突变。
3.编码权利要求1或2所述水稻OsLAT5突变型蛋白的水稻OsLAT5突变型基因。
4.权利要求1或2所述水稻OsLAT5突变型蛋白或权利要求3所述水稻OsLAT5突变型基因在培育抗联吡啶类除草剂水稻品种中的应用。
5.根据权利要求4所述应用，其特征在于，通过突变水稻中序列如SEQ ID NO.1所示的野生型OsLAT5蛋白第44位、第45位或第51位氨基酸中的任意一个或多个位点后得到抗联吡啶类除草剂水稻品种。
6.突变SEQ ID NO.1所示野生型OsLAT5蛋白第44位、第45位或第51位氨基酸中的任意一个或多个位点的试剂在培育抗联吡啶类除草剂水稻品种中的应用。
7.根据权利要求5所述应用，其特征在于，为根据OsLAT
8.根据权利要求7所述应用，其特征在于，所述基因编辑为通过基因饱和突变或基因定点编辑。
9.根据权利要求8所述应用，其特征在于，所述基因饱和突变靶标序列为SEQ ID NO:2至SEQ ID NO:117中的一个或多个。
10.根据权利要求4～9任一所述应用，其特征在于，所述联吡啶类除草剂为百草枯和/或敌草快。
...【技术特征摘要】
1.一种水稻oslat5突变型蛋白，其特征在于，其氨基酸序列为seq id no.1所示野生型oslat5蛋白第44位、第45位或第51位氨基酸中的任意一个或多个位点发生突变后获得。
2.根据权利要求1所述水稻oslat5突变型蛋白，其特征在于，所述突变为精氨酸、脯氨酸或丙氨酸取代突变。
3.编码权利要求1或2所述水稻oslat5突变型蛋白的水稻oslat5突变型基因。
4.权利要求1或2所述水稻oslat5突变型蛋白或权利要求3所述水稻oslat5突变型基因在培育抗联吡啶类除草剂水稻品种中的应用。
5.根据权利要求4所述应用，其特征在于，通过突变水稻中序列如seq id no.1所示的野生型oslat5蛋白第44位、第45位或第51位氨基酸中的任意一个或多个位点后得到抗联吡啶类除草剂水稻品种。
6.突变seq id no.1所示野生型oslat5蛋白第44位、第45...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐汉虹，林菲，陈荣华，赵迪，李朝政，姜登基，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。