【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及基因表达调控，具体涉及一种大豆e1基因增强子调控元件的应用。
技术介绍
1、黑龙江省是我国大豆主要产区，大豆种植面积和产量均占全国三分之一左右。黑龙江处于高纬度寒带，有效积温短，为适合生长季需要培育早熟大豆品种，目前早熟大豆品种，植株矮小产量低。
2、e1基因是豆科植物特有的基因，为已知的对大豆的开花期及成熟期的影响最大基因位点。e1基因位于第六染色体(gm06的着丝点附近)，是大豆光周期响应的核心调控因子，主要功能是抑制开花和推迟生育期，阐明其介导开花途径的分子机制尤为重要。然而，目前对于e1基因调控机制很大程度上仍是未知的，且对该基因的研究，也更多是基于该基因表达区间的突变进行的，然而单纯的使大豆植株e1基因突变后，虽然使其提前了25天左右开花，但突变对植株影响较大，使得植株矮小且产量低。
3、近年来，玉米和水稻等作物中多个重要农艺性状数量性状位点((quantitativetraitlocus,qtl))定位于基因组非编码区，是含有顺式作用元件(cis-regulatory elements,cres)的增强子。增强子通过结合转录因子(transcriptionfactor)作用于目标基因启动子，增强目标基因转录效率，可使目标基因转录水平在特异发育阶段的特定组织中提高几十倍甚至上千倍。基因编码区序列变异会完全破坏基因功能，产生无效等位基因(功能缺失或重新带有新的功能)突变体，而增强子序列变异推动目标基因表达水平或表达部位变化，从而导致数量性状变异。
4、因此，目前亟需一种对
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
2、为此，本专利技术第一方面提供一种载体，根据本专利技术的实施方案，所述载体中含有能够对e1基因的增强子序列进行改造或修饰的元件，所述改造或修饰抑制所述e1基因的表达。
3、本专利技术首次鉴定了调控大豆e1基因表达的增强子调控元件mhs2。本专利技术通过将mhs2增强子调控元件在大豆中敲除，确定增强子调控元件mhs2调控e1基因表达。与野生型大豆相比，mhs2增强子突变体中e1表达量降低，突变体提前开花，但突变体与野生型间的单株荚数和粒数等与产量相关的农艺性状无明显差异。因此大豆增强子mhs2通过精确调控e1表达，使大豆植株提前开花，且不影响大豆产量，在培育早熟高产中具有重要的应用前景。与现有技术相比，对e1基因增强子进行改造相比直接在e1基因表达区改造而言，不仅对植株其他性状影响较小，而且能实现真正意义上的早产，为培育早熟高产大豆品种奠定基础。
4、在本专利技术的一些实施方案中，所述增强子序列为mhs2序列，如seq id no:1所示。
5、在本专利技术的一些实施方案中，所述改造包括对所述增强子序列的至少一部分进行序列的缺失、替换、插入、倒位、异位。
6、在本专利技术的一些实施方案中，所述修饰包括对所述增强子序列的至少一部分进行甲基化、乙酰化。
7、在本专利技术的一些实施方案中，所述对e1基因的增强子序列进行改造或修饰的元件包括表达基因编辑系统的元件和/或能实现rna干扰的元件。
8、在本专利技术的一些实施方案中，所述基因编辑系统包括crispr/cas9系统，所述crispr/cas9系统包括cas9蛋白及sgrna。
9、在本专利技术的一些实施方案中，所述sgrna具有如seq id no:2-4所示的核苷酸序列中的至少之一。
10、本专利技术第二方面提供一种试剂，根据本专利技术的实施方案，所述试剂中含有第一方面所述的载体。
11、本专利技术第三方面提供第一方面所述的载体在制备用于提前大豆花期的试剂中的用途。
12、本专利技术第四方面提供第一方面所述的载体、第二方面所述的试剂在提前大豆花期中的用途。
13、本专利技术第五方面提供一种提前大豆花期的方法，根据本专利技术的实施方案，所述方法包括对e1基因的增强子序列进行改造或修饰，以抑制所述e1基因的表达。
14、根据本专利技术的一些实施方案，所述增强子序列为mhs2序列，如seq id no:1所示。
15、根据本专利技术的一些具体实施方案，所述改造包括对所述增强子序列的至少一部分进行序列的缺失、替换、插入、倒位、异位。
16、根据本专利技术的一些更具体的实施方案，所述修饰包括对所述增强子序列的至少一部分进行甲基化、乙酰化。
17、在本专利技术的一些实施方案中，所述对e1基因的增强子序列进行改造或修饰的元件包括表达基因编辑系统的元件和/或能实现rna干扰的元件。
18、在本专利技术的一些实施方案中，所述基因编辑系统包括crispr/cas9系统，所述crispr/cas9系统包括cas9蛋白及sgrna。
19、在本专利技术的一些实施方案中，所述sgrna具有如seq id no:2-4所示的核苷酸序列中的至少之一。
20、本专利技术第六方面提供一种提前大豆花期的方法，在一些具体实施方案中，所述方法包括：将第一方面所述的载体导入野生型大豆中，或者利用第二方面所述的试剂对野生型大豆进行处理，实现野生型大豆中的e1基因的增强子序列的改造或修饰，抑制所述e1基因的表达，以便提前大豆花期。
21、本专利技术通过将mhs2增强子调控元件在大豆中敲除，确定增强子调控元件mhs2调控e1基因表达。与野生型大豆相比，mhs2增强子突变体中e1表达量降低，突变体提前开花，但突变体与野生型间的单株荚数和粒数等农艺性状无明显差异。因此大豆增强子mhs2通过精确调控e1表达，使大豆植株提前开花，且不影响大豆产量，在培育早熟高产中具有重要的应用前景。与现有技术相比，对e1基因增强子进行改造相比直接在e1基因表达区改造而言，不仅对植株其他性状影响较小，而且能实现真正意义上的早产，为培育早熟高产大豆品种奠定基础。
22、本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种载体，其特征在于，所述载体中含有能够对E1基因的增强子序列进行改造或修饰的元件，所述改造或修饰抑制所述E1基因的表达。
2.根据权利要求1所述的载体，其特征在于，所述增强子序列为MHS2序列，如SEQ IDNO:1所示；
3.一种试剂，其特征在于，所述试剂中含有权利要求1或2所述的载体。
4.权利要求1或2所述的载体在制备用于提前大豆花期的试剂中的用途。
5.权利要求1或2所述的载体、权利要求3所述的试剂在提前大豆花期中的用途。
6.一种提前大豆花期的方法，其特征在于，所述方法包括对E1基因的增强子序列进行改造或修饰，以抑制所述E1基因的表达。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述增强子序列为MHS2序列，如SEQ IDNO:1所示。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述改造包括对所述增强子序列的至少一部分进行序列的缺失、替换、插入、倒位、异位；
9.一种提前大豆花期的方法，其特征在于，所述方法包括：
【技术特征摘要】
1.一种载体，其特征在于，所述载体中含有能够对e1基因的增强子序列进行改造或修饰的元件，所述改造或修饰抑制所述e1基因的表达。
2.根据权利要求1所述的载体，其特征在于，所述增强子序列为mhs2序列，如seq idno:1所示；
3.一种试剂，其特征在于，所述试剂中含有权利要求1或2所述的载体。
4.权利要求1或2所述的载体在制备用于提前大豆花期的试剂中的用途。
5.权利要求1或2所述的载体、权利要求3所述的试剂在提...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟凡立，杨明宇，房超，
申请(专利权)人：中国科学院东北地理与农业生态研究所农业技术中心，
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。