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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及属于生物基因工程,尤其涉及一种大麦籽粒中淀粉组分含量改变的基因编辑植株的制备方法。
技术介绍
1、大麦(hordeum vulgare l.)是世界上仅次于小麦、水稻和玉米的第四大禾谷类作物。淀粉是大麦籽粒的最大化学组分。大麦籽粒中的淀粉根据其结构可以分为直链淀粉和支链淀粉两类,不同用途的谷类作物对直链淀粉和支链淀粉的数量和比例有不同的要求。因此,创制不同淀粉组分的作物可满足不同生产生活需求。
2、目前,基因编辑淀粉合成基因普遍用于改变作物淀粉组分。如基因编辑sssiia基因(sex6突变体)降低支链淀粉含量,而直链淀粉合成显著增加(morell,m.k.,kosar-hashemi,b.,cmiel,m.,samuel,m.s.,chandler,p.,rahman,s.,buleon,a.,batey,i.l.,&li,z.(2003).barley sex6 mutants lack starch synthase iia activity and containa starch with novel properties.the plant journal,34,173-185.yang,q.,ding,j.,feng,x.,zhong,x.,lan,j.,tang,h.,harwood,w.,li,z.,guzmán,c.,xu,q.,zhang,y.,jiang,y.,qi,p.,deng,m.,ma,j.,wang,j.,chen,g.,lan,x.,wei,y.,zheng,y.
3、精细调控基因表达这一技术已在水稻waxy基因中应用(zeng,d.,liu,t.,ma,x.,wang,b.,zheng,z.,zhang,y.,xie,x.,yang,b.,zhao,z.,zhu,q.,&liu,y.g.(2020).quantitative regulation of waxy expression by crispr/cas9 based promoter and5'utr-intron editing improves grain quality in rice.plant biotechnologyjournal,18,2385-2387.huang,l.,li,q.,zhang,c.,chu,r.,gu,z.,tan,h.,zhao,d.,fan,x.,&liu,q.(2020).creating novel wx alleles with fine-tuned amylose levels andimproved grain quality in rice by promoter editing using crispr/cas9system.plant biotechnology journal,18,2164-2166.),它不直接编辑基因编码区,而是通过敲除基因的启动子元件,从而精细调控基因表达。基因编辑启动子区域给基因编辑结果带来了更多可能。
4、sbeiib基因在支链淀粉的生物合成中具有重要作用,它是唯一可以用于产生分支的酶。其启动子区域包含多个发挥重要作用的顺式作用元件,这些元件对sbeiib基因的表达及功能仍不明确。
5、依据以上要求,本专利技术提供了一种利用基因编辑启动子改变大麦籽粒淀粉组分的方法。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种大麦籽粒中淀粉组分含量改变的基因编辑植株的制备方法,该方法能够有效改变大麦籽粒中淀粉组分含量,为调控大麦籽粒中淀粉组分提供了新手段。
2、具体技术方案如下:
3、本专利技术提供了一种大麦籽粒中淀粉组分含量改变的基因编辑植株的制备方法,包括:利用基因编辑技术,编辑大麦淀粉分支酶基因的上游启动子元件,获得大麦籽粒中淀粉组分含量改变的基因编辑植株。
4、进一步地,所述大麦淀粉分支酶基因为sbeiib基因,sbeiib基因在barlex morexv1gene models的基因号为horvu2hr1g077120。
5、进一步地,所述上游启动子的原核苷酸序列如seq id no.1所示,上游启动子位于sbeiib基因cds区域前,长度为2.0-kb;经基因编辑后的上游启动子的核苷酸序列如seq idno.2、seq id no.3、seq id no.4或seq id no.5所示。
6、seq id no.1:gattgtttttcaacccatgtgagagagatgtgtgtgattcatataagag agaaaatggtataacaccaaagaagacacgactattacaaaagccacataacatggcccaactaaagaaaacaaaccattgatgatccgcattggcaattaataaaccgacaaaaccaacctaactagagcaagggcaccacataggacaccaaagtaagggaacatttttactgcataagactacaatagacgataacaccattcaaacacgacccacatcgattaaaacccaaacaatacttgaagaatgcatgacatcactgagcaacgaggccacaaacccaacaacgctgggccagctgtcaccgaggccatagaagaaggactgaggggtgcatacgcataaaccgaaagggagtaggaggcacgagagcaccaaagacaacgtccaccacgaccgacaaagatgacatcaaccatgatcaagtaccgcaagcaagggaggatcgaggaaaaggccgttggatactcgaaatgacattggagtatttttcttggatgactccaattggatggcaattggtggtgatgtccatttggtctttagtgattcgcccgagatgccaag本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种大麦籽粒中淀粉组分含量改变的基因编辑植株的制备方法,其特征在于,包括:利用基因编辑技术,编辑大麦淀粉分支酶基因的上游启动子元件,获得大麦籽粒中淀粉组分含量改变的基因编辑植株。
2.如权利要求1所述的大麦籽粒中淀粉组分含量改变的基因编辑植株的制备方法,其特征在于,所述大麦淀粉分支酶基因为SBEIIb基因,SBEIIb基因在BARLEX Morex v1 GeneModels的基因号为HORVU2Hr1G077120。
3.如权利要求2所述的大麦籽粒中淀粉组分含量改变的基因编辑植株的制备方法,其特征在于,所述上游启动子区域的原核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示,上游启动子区域位于SBEIIb基因CDS区域前,长度为2.0-kb;经基因编辑后的上游启动子的核苷酸序列如SEQ IDNO.2、SEQ ID NO.3、SEQ ID NO.4或SEQ ID NO.5所示。
4.如权利要求3所述的大麦籽粒中淀粉组分含量改变的基因编辑植株的制备方法,其特征在于,所述上游启动子的编辑靶点为距离A-box元件5’端2bp-25bp位置处的序列,或包含CA
5.如权利要求4所述的大麦籽粒中淀粉组分含量改变的基因编辑植株的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
6.如权利要求5所述的大麦籽粒中淀粉组分含量改变的基因编辑植株的制备方法,其特征在于,所述sgRNA的核苷酸序列如SEQ ID NO.6或SEQ ID NO.7所示。
7.一种如权利要求1~6任一项所述的制备方法制得的大麦籽粒中淀粉组分含量改变的基因编辑植株。
8.一种淀粉分支酶基因SBEIIb的上游启动子元件,其特征在于,所述上游启动子区域位于SBEIIb基因CDS区域前,长度为2.0-kb;上游启动子的核苷酸序列如SEQ ID NO.2、SEQID NO.3、SEQ ID NO.4或SEQ ID NO.5所示。
9.一种组合基因,其特征在于,包括大麦淀粉分支酶基因SBEIIb及其上游启动子,所述大麦淀粉分支酶基因SBEIIb在BARLEX Morex v1 Gene Models的基因号为HORVU2Hr1G077120;所述上游启动子的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示,位于SBEIIb基因CDS区域前,长度为2.0-kb。
10.一种基因工程菌,包含CRISPR/Cas9基因编辑载体,其特征在于,所述基因编辑载体中的sgRNA序列如SEQ ID NO.6或SEQ ID NO.7所示;所述基因工程菌的宿主细胞为农杆菌。
...【技术特征摘要】
1.一种大麦籽粒中淀粉组分含量改变的基因编辑植株的制备方法,其特征在于,包括:利用基因编辑技术,编辑大麦淀粉分支酶基因的上游启动子元件,获得大麦籽粒中淀粉组分含量改变的基因编辑植株。
2.如权利要求1所述的大麦籽粒中淀粉组分含量改变的基因编辑植株的制备方法,其特征在于,所述大麦淀粉分支酶基因为sbeiib基因,sbeiib基因在barlex morex v1 genemodels的基因号为horvu2hr1g077120。
3.如权利要求2所述的大麦籽粒中淀粉组分含量改变的基因编辑植株的制备方法,其特征在于,所述上游启动子区域的原核苷酸序列如seq id no.1所示,上游启动子区域位于sbeiib基因cds区域前,长度为2.0-kb;经基因编辑后的上游启动子的核苷酸序列如seq idno.2、seq id no.3、seq id no.4或seq id no.5所示。
4.如权利要求3所述的大麦籽粒中淀粉组分含量改变的基因编辑植株的制备方法,其特征在于,所述上游启动子的编辑靶点为距离a-box元件5’端2bp-25bp位置处的序列,或包含caat-box元件的序列。
5.如权利要求4所述的大麦籽粒中淀粉组分含量改变的基因编辑植株的制备方法,其特征在于,具体...
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