【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物，特别涉及基于生长素调节因子组合的大麻遗传转化体系的建立。
技术介绍
1、大麻(cannabis sativa l.)起源于中亚地区，作为经济作物在我国有近5000年的栽培和加工历史。据考古发现，早在2700年前，我国西北地区已经有使用大麻素入药的证据。工业大麻是指四氢大麻酚thc小于0.3％的大麻品种，在我国可以合法种植。大麻花叶中的大麻二酚cbd不具有致幻成瘾性，在抗抑郁、抗炎和缓解疼痛等方面具有重要的药用价值，近年来在世界范围内兴起了研究和利用的热潮，其有效成分在医疗、保健、化妆品和食品领域显示出巨大的应用潜力。根据global market insights报告，目前全球工业大麻的种植、加工和利用的分布总体呈现了欧盟、北美(加拿大和美国)、中国三大主产区的格局，工业大麻种植面积占全球80％以上。提高cbd含量是目前工业大麻研究领域的主要目标，选育高cbd、低thc品种是育种家们急需解决的问题。
2、由于大麻雌雄异株，遗传背景复杂，传统育种方法进展慢效果差。分子定向育种技术具有效率高、针对性强等优势，能够实现优良基因重组和聚合，实现新品种定向选育，是今后工业大麻育种的必然趋势。然而工业大麻是一种再生和遗传转化顽拗型植物，至今未能建立成熟的遗传转化体系，且遗传转化体系的相关研究进展缓慢。
3、现有技术是将大麻种子在无菌条件下进行培养。在种子萌发后将子叶切下进行4天预培养，通过农杆菌侵染完成瞬时转化。经过1～2个月的无菌培养，子叶再生出的幼芽中能够检测到有相关基因表达，以大麻种子萌发后
4、现有技术只能进行大麻瞬时转化。农杆菌侵染大麻子叶后，只有再生幼芽的部分器官中可以检测到外源基因的瞬时表达，并未获得可以稳定遗传的转基因植株。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供基于生长素调节因子组合的大麻遗传转化体系的建立。本专利技术通过优化现有的大麻遗传转化体系，显著提高转化效率，使难以转化且具有重要经济价值的大麻品种能进行高效转化。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了组合元件，包括：arf19pro启动子，cswind2和csarr5；
4、(i)、所述arf19pro启动子具有如seq id no.3所示核苷酸序列；和/或
5、所述cswind2具有如seq id no.7所示核苷酸序列；和/或
6、所述csarr5具有如seq id no.8所示核苷酸序列；或
7、(ii)、在如(i)所示的氨基酸序列的基础上经取代、缺失、添加和/或替换1个或多个氨基酸的序列；或
8、(iii)、与如(i)或(ii)所示的氨基酸序列同源性90％以上的序列。
9、本专利技术还提供了表达载体，包括所述组合元件。
10、在本专利技术的一些具体实施方案中，包括pkse401载体。
11、本专利技术还提供了宿主，转染或转化所述表达载体。
12、在本专利技术的一些具体实施方案中，所述宿主包括农杆菌菌株agl1。
13、本专利技术还提供了培养基，包括tdz、6-ba、naa和iaa；
14、所述tdz、6-ba、naa和iaa的质量比包括5:5:2:2。
15、在本专利技术的一些具体实施方案中，所述培养基包括r0培养基，以1l体系计，所述r0培养基包括：
16、
17、本专利技术还提供了培养基组合，包括cim培养基，r1培养基和所述的培养基；
18、以1l体积计，所述cim培养基包括：
19、
20、和/或
21、以1l体积计，所述r1培养基包括：
22、
23、本专利技术还提供了如下任意项在提高大麻外植体的再生效率和/或建立大麻遗传转化体系中的应用：
24、(i)、如所述组合元件；和/或
25、(ii)、如所述表达载体；和/或
26、(iii)、如所述宿主；和/或
27、(iv)、如所述培养基；和/或
28、(v)、如所述培养基组合。
29、本专利技术还提供了提高大麻外植体的再生效率和/或建立大麻遗传转化体系的方法，包括基于如下任意项获得大麻植株：
30、(i)、如所述组合元件；和/或
31、(ii)、如所述表达载体；和/或
32、(iii)、如所述宿主。
33、在本专利技术的一些具体实施方案中，所述方法包括愈伤组织的诱导、侵染和共培养、胚性愈伤组织的诱导、芽的诱导、芽的分化和生根；
34、(1)、所述愈伤组织的诱导包括：取大麻的外植体，暗培养，诱导生成愈伤组织；
35、(2)、所述侵染和共培养包括：取所述愈伤组织于所述宿主的菌液中，进行侵染，去除所述宿主的菌液，暗培养，获得宿主侵染的愈伤组织；
36、(3)、所述胚性愈伤组织的诱导包括：取所述宿主侵染的愈伤组织，培养，获得胚性愈伤组织；
37、(4)、所述芽的诱导、芽的分化和生根包括：取所述的胚性愈伤组织，切去根部，第一次继代培养，第二次继代培养，生根，获得大麻植株。
38、在本专利技术的一些具体实施方案中，(3)所述培养的培养基包括所述培养基；或
39、所述大麻外植体包括大麻植株授粉后30天未成熟种子的胚芽；或
40、所述大麻包括dmg278和/或yunma7。
41、本专利技术还提供了经所述方法建立的大麻植株。
42、在本专利技术的一些具体实施方案中，(1)所述暗培养包括将所述大麻的外植体置于cim培养基中，28℃暗培养5天。
43、在本专利技术的一些具体实施方案中，(2)所述暗培养包括将所述愈伤组织置于ms固体培养基中，23℃暗培养72小时。
44、在本专利技术的一些具体实施方案中，(3)所述培养包括，将所述宿主侵染的胚性愈伤组织，置于r0培养基中35℃，50μmol·m-2·s-1光密度，16h小时光照/8小时黑暗，培养3天，温度调回25℃，再培养4天。
45、在本专利技术的一些具体实施方案中，(4)所述第一次继代培养包括将所述胚性愈伤组织置于r1培养基中，25℃，50μmol·m-2·s-1光密度，16h小时光照/8小时黑暗，每两周继代一次，共继代4次。
46、在本专利技术的一些具体实施方案中，(4)所述第二次继代培养包括将所述胚性愈伤组织置于e1培养基中，25℃，50μmol·m-2·s-1光密度，16h小时光照/8小时黑暗，每两周继代一次，直到茎长至5-6cm。
47、在本专利技术的一些具体实施方案中，(4)所述生根的培养基包括e2培养基。
48、在本专利技术的一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.组合元件，其特征在于，包括：ARF19pro启动子，CsWIND2和CsARR5；
2.表达载体，其特征在于，包括如权利要求1所述的组合元件。
3.宿主，其特征在于，转染或转化如权利要求2所述的表达载体。
4.培养基，其特征在于，包括TDZ、6-BA、NAA和IAA；
5.如权利要求4所述的培养基，其特征在于，所述培养基包括R0培养基，以1L体系计，所述R0培养基包括：
6.培养基组合，其特征在于，包括CIM培养基，R1培养基和如权利要求4或5所述的培养基；
7.如下任意项在提高大麻外植体的再生效率和/或建立大麻遗传转化体系中的应用：
8.提高大麻外植体的再生效率和/或建立大麻遗传转化体系的方法，其特征在于，包括基于如下任意项获得大麻植株：
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，包括愈伤组织的诱导、侵染和共培养、胚性愈伤组织的诱导、芽的诱导、芽的分化和生根；
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，(3)所述培养的培养基包括如权利要求4或5所述的培养基；或
【技术特征摘要】
1.组合元件，其特征在于，包括：arf19pro启动子，cswind2和csarr5；
2.表达载体，其特征在于，包括如权利要求1所述的组合元件。
3.宿主，其特征在于，转染或转化如权利要求2所述的表达载体。
4.培养基，其特征在于，包括tdz、6-ba、naa和iaa；
5.如权利要求4所述的培养基，其特征在于，所述培养基包括r0培养基，以1l体系计，所述r0培养基包括：
6.培养基组合，其特征在于，包括cim培养基，r1培养...
【专利技术属性】
技术研发人员：张小雨，刘永蓓，程超华，粟建光，唐蜻，戴志刚，杨泽茂，陈基权，邓灿辉，
申请(专利权)人：中国农业科学院麻类研究所，
类型：发明
国别省市：
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