本文所述的方法和组合物涉及用于使雄性不育植物受精的保持系(例如，雄性可育系)，并且由于它们的花粉不包括任何表达的雄性可育基因，允许具有保持雄性不育表型的植物的产生或繁殖。
1、雄性不育，特别是隐性雄性不育(可由野生型花粉授粉，恢复子代的生育力)在植物育种操作中具有重要价值，从而允许杂交种产生的确定性，并且避免昂贵的人工程序。然而，雄性不育系显然不能自我繁殖。相反，雄性不育系通过使用保持系(maintainer line)来繁殖，所述保持系的花粉携带与同源雄性不育植物相同的雄性不育等位基因。保持系的遗传学各不相同，但一般的概念是，该种系按照如下方式进行的安排：产生的花粉可以与同源雄性不育植物杂交，产生下一代雄性不育植物，而不转移雄性生育力。保持系被进一步安排为至少一定比例的自花授粉繁殖出亲本植物的相同保持系基因型。
2、然而，隐性雄性不育系的保持系传统上需要大量的转基因和/或gmo方法。纳入保持系的典型方法包括表达盒或转基因，以“拯救”雄性不育；或包括设计用于诱导不期望基因型的花粉或胚珠死亡或无效的转基因盒。鉴于目前世界范围内的农业监管方式，这种保持系可能难以承受，成本高昂，在一些地区/管辖区域，市场无法接受。
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【技术保护点】
1.一种用于雄性不育多倍体植物的雄性可育保持植物，所述雄性可育保持植物包含：
2.根据权利要求1所述的雄性可育保持植物，所述雄性可育保持植物包含至少一个另外的基因组，所述另外的基因组中的每一个都包含在天然MF基因座位处的内源性MF基因的功能缺失等位基因和在天然PV基因座位处的PV基因的功能缺失等位基因。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的雄性可育保持植物，其中，所述靶座位是天然MF基因座位。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的雄性可育保持植物，其中，所述靶座位是天然PV基因座位。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的雄性可育保持植物，其...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于雄性不育多倍体植物的雄性可育保持植物，所述雄性可育保持植物包含：
2.根据权利要求1所述的雄性可育保持植物，所述雄性可育保持植物包含至少一个另外的基因组，所述另外的基因组中的每一个都包含在天然mf基因座位处的内源性mf基因的功能缺失等位基因和在天然pv基因座位处的pv基因的功能缺失等位基因。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的雄性可育保持植物，其中，所述靶座位是天然mf基因座位。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的雄性可育保持植物，其中，所述靶座位是天然pv基因座位。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的雄性可育保持植物，其中，所述靶座位不是天然mf基因座位或天然pv基因座位。
6.根据前述权利要求中任一项所述的雄性可育保持植物，其中，所述mf基因的异位等位基因和/或所述pv基因的异位等位基因是核酸酶-null等位基因。
7.根据前述权利要求中任一项所述的雄性可育保持植物，其中，所述mf基因的异位等位基因和/或所述pv基因的异位等位基因是crispr-null等位基因。
8.一种用于雄性不育多倍体植物的雄性可育保持植物，所述雄性可育保持植物包含：
9.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，所述mf基因的至少一个功能性等位基因是mf基因的内源性的野生型功能性等位基因。
10.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，所述mf基因的至少一个功能性等位基因是mf基因的异位拷贝。
11.根据权利要求10所述的植物，其中，所述mf基因的至少一个功能性等位基因和种子颜色基因(例如，种皮和/或种子胚乳基因)的至少一个等位基因(或一组种子颜色基因的每个成员的至少一个功能性异位等位基因)是单个构建体的一部分。
12.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，基因的异位等位基因或异位拷贝是核酸酶-null或crispr-null等位基因。
13.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，所述mf基因显示相同类型的活性，并且与表1的一个或多个基因共享至少80％、至少85％、至少90％、至少95％或更大的序列同一性。
14.根据权利要求13所述的植物，其中，所述mf基因选自表1。
15.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，所述mf基因显示相同类型的活性，并且与mfw2共享至少80％、至少85％、至少90％、至少95％或更大的序列同一性。
16.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，所述mf基因是mfw2。
17.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，所述mf基因显示相同类型的活性，并且与ms1共享至少80％、至少85％、至少90％、至少95％或更大的序列同一性。
18.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，所述mf基因是ms1。
19.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，所述pv基因显示相同类型的活性，并且与表2的一个或多个基因共享至少80％、至少85％、至少90％、至少95％或更大的序列同一性。
20.根据权利要求17所述的植物，其中，所述pv基因选自表2。
21.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，所述pv基因显示相同类型的活性，并且与pv1或pv2共享至少80％、至少85％、至少90％、至少95％或更大的序列同一性。
22.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，所述pv基因是pv1或pv2。
23.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，所述pv基因显示相同类型的活性，并且与pv3共享至少80％、至少85％、至少90％、至少95％或更大的序列同一性。
24.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，所述pv基因是pv3。
25.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，所述mf基因显示相同类型的活性，并且与mfw2共享至少80％、至少85％、至少90％、至少95％或更大的序列同一性，以及所述pv基因显示相同类型的活性，并且与pv1共享至少80％、至少85％、至少90％、至少95％或更大的序列同一性。
26.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，所述mf基因是mfw2，所述pv基因是pv1。
27.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，所述mf基因显示相同类型的活性，并且与ms1共享至少80％、至少85％、至少90％、至少95％或更大的序列同一性，以及所述pv基因显示相同类型的活性，并且与pv1共享至少80％、至少85％、至少90％、至少95％或更大的序列同一性。
28.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，所述mf基因是ms1，所述pv基因是pv1。
29.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，所述mf基因显示相同类型的活性，并且与mfw2共享至少80％、至少85％、至少90％、至少95％或更大的序列同一性，以及所述pv基因显示相同类型的活性，并且与pv3共享至少80％、至少85％、至少90％、至少95％或更大的序列同一性。
30.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，所述mf基因是mfw2，所述pv基因是pv3。
31.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，所述种子颜色基因(例如，种皮和/或种子胚乳基因)的至少一个等位基因(或一组种子颜色基因的每个成员的至少一个功能性异位等位基因)是外源性的。
32.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，所述种子颜色基因(例如，种皮和/或种子胚乳基因)的至少一个等位基因是蓝粒(ba)。
33.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，所述种子颜色基因(例如，种皮和/或种子胚乳基因)的至少一个等位基因(或一组种子颜色基因的每个成员的至少一个功能性异位等位基因)包括从与所述植物相同的属内的物种获得的序列。
34.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，所述种子颜色基因(例如，种皮和/或种子胚乳基因)的至少一个等位基因(或一组种子颜色基因的每个成员的至少一个功能性异位等位基因)位于mf基因座位的10cm内。
35.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，所述种子颜色基因(例如，种皮和/或种子胚乳基因)的至少一个等位基因(或一组种子颜色基因的每个成员的至少一个功能性异位等位基因)位于mf基因座位的1cm内。
36.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，所述pv基因的至少一个异位功能性等位基因位于mf基因座位的10cm内。
37.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，所述pv基因的至少一个异位功能性等位基因位于mf基因座位的1cm内。
38.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，所述基因组中唯一的外源性序列是所述种子颜色基因(例如，种皮和/或种子胚乳基因)的至少一个等位基因(或一组种子颜色基因的每个成员的至少一个功能性异位等位基因)。
39.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，所述基因组中唯一的异位序列是所述pv基因的至少一个异位功能性等位基因。
40.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，所述植物是四倍体，并且第二基因组包含在天然mf基因座位处的mf基因的功能缺失等位基因和在天然pv基因座位处的pv基因的功能缺失等位基因。
41.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，所述植物是六倍体，并且第二和第三基因组都包含在天然mf基因座位处的mf基因的功能缺失等位基因和在天然pv基因座位处的pv基因的功能缺失等位基因。
42.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，功能缺失等位基因包含工程化敲除修饰。
43.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，功能缺失等位基因包含编码序列或调控序列的至少一部分的工程化切除。
44.根据权利要求42-权利要求43中任一项所述的植物，其中，所述功能缺失等位基因是使用位点特异性引导的核酸酶工程化的。
45.根据权利要求44所述的植物，其中，所述位点特异性引导的核酸酶是crispr-cas(例如，crispr-cas9)的形式。
46.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，所述植物是小麦、小黑麦、canola/油菜、印度芥菜、大麦、水稻、燕麦或黑麦。
47.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，所述植物是小麦。
48.根据权利要求41所述的植物，其中，所述种子颜色基因(例如，种皮和/或种子胚乳基因)的至少一个等位基因(或一组种子颜色基因的每个成员的至少一个功能性异位等位基因)包括来自普通小麦、硬粒小麦、一粒小麦或另一种普通小麦可杂交物种的序列。
49.根据前述权利要求中任一项所述的植物，其中，所述植物是六倍体小麦或四倍体小麦、普通小麦或硬粒小麦。
50.一种制备用于雄性不育多倍体植物的雄性可育保持植物的方法，所述方法包括将植物工程化以在第一基因组中包含：
51.一种制备用于雄性不育多倍体植物的雄性可育保持系植物的方法，所述方法同时或顺序地包括：
52.一种制备用于雄性不育多倍体植物的雄性可育保持植物的方法，所述方法包括：
53.根据权利要求52所述的方法，其中，第一重组酶和第二重组酶中的一个是cre，另一个重组酶是flp。
54.根据权利要求52-权利要求53中任一项所述的方法，其中，所述构建体是t-dna构建体。
55.根据权利要求52-权利要求54中任一项所述的方法，其中，所述步骤中的一个或多个进一步包括选择所提供的植物或细胞，任选地其中，所述选择是pcr选择。
56.根据权利要求52-权利要求55中任一项所述的方法，其中，所述植物进一步包含至少一个另外的基因组，并且所述方法进一步包括在所述至少一个另外的基因组中的每个中，在天然mf基因座位处进行内源性mf基因的功能缺失等位基因工程化和在天然pv基因座位处进行pv基因的功能缺失等位基因工程化。
57.根据权利要求52-权利要求56中任一项所述的方法，其中，所述靶座位是天然mf基因座位。
58.根据权利要求52-权利要求57中任一项所述的方法，其中，所述靶座位是天然pv基因座位。
59.根据权利要求52-权利要求56中任一项所述的方法，其中，所述靶座位不是天然mf基因座位或天然pv基因座位。
60.一种制备用于雄性不育多倍体植物的雄性可育保持植物的方法，所述方法包括：
61.根据权利要求60所述的方法，其中，步骤i)的所述接触包括基因枪递送或整合。
62.根据权利要求60-权利要求61中任一项所述的方法，其中，步骤ii)的所述接触包括用一种或多种包含所述重组酶和盒的t-dna转化所述植物、子代或其细胞。
63.根据权利要求62所述的方法，其中，所述方法进一步包括将剩余的t-dna从所述植物或植物细胞中分开的步骤v)。
64.根据权利要求60-权利要求64中任一项所述的方法，其中，所述mf基因仅从所述第一基因组内源性地表达。
...
【专利技术属性】
技术研发人员：马修·约翰·米尔纳，安东尼·戈登·基林，
申请(专利权)人：埃尔索姆斯发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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