一种用于降低植物木质素含量并维持植物生物量的敲除回补载体及其制备方法与应用技术

技术编号:45973166 阅读:4 留言:0更新日期:2025-08-01 18:38
一种用于降低植物木质素含量并维持植物生物量的敲除回补载体及其制备方法与应用,属于基因编辑技术领域。为解决利用基因工程手段降低植物的木质素含量会影响植物生物量的问题,本发明专利技术使用CRISPR/Cas9系统敲除木质素合成基因C3H,并利用组织特异性启动子XCP1驱动经过密码子改造的C3H基因在导管细胞中表达,构建了一种敲除回补载体。采用叶盘法将构建的敲除回补载体导入杨树南林895品系中,发现获得的敲除回补转基因植株的木质素含量相比于野生型显著降低,并且仍然保持植物的生长表型。可见,本发明专利技术构建的敲除回补载体可用于降低植物木质素含量并维持植物生物量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于基因编辑,具体涉及一种用于降低植物木质素含量并维持植物生物量的敲除回补载体及其制备方法与应用


技术介绍

1、植物的次生细胞壁主要由纤维素、半纤维素和木质素构成,其中,木质素赋予植物结构支持力并形成植物抵御病虫害的重要屏障。然而,木质素的存在增加了木质纤维素生物质降解的难度,降低了木质纤维素降解的效率,进而降低了生物燃料和化学品的提取效率,从而阻碍了木质纤维素生物质在生物燃料和化学品生产中的应用。现有研究尝试通过基因工程手段降低植物中的木质素含量以提高糖释放率,但这种方法往往导致植物生长受抑、生物量减少等问题。

2、过去的研究已经表明,通过恢复导管细胞的木质素水平,能够在减少纤维细胞木质素的同时维持植物的生物量。然而,传统方法往往需要多次转化并筛选,时间成本较高且应用范围有限。crispr/cas9技术为实现植物木质素合成基因的敲除提供了一种有效手段,并且无需要多个世代的遗传筛选便可能获得稳定的表型。现有技术已经报道,杨树c3h基因为木质素合成通路关键酶基因,但目前已有研究并未报道何种启动子能够在导管细胞中特异性表达木质素合成基因本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于降低植物木质素含量并维持植物生物量的敲除回补载体,其特征在于,所述敲除回补载体是使用CRISPR/Cas9系统敲除木质素合成通路关键酶基因C3H,并利用组织特异性启动子XCP1驱动经过密码子改造的C3H基因在导管细胞中表达获得的;所述基因C3H的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示,所述经过密码子改造的C3H基因的核苷酸序列如SEQ IDNO.7所示。

2.权利要求1所述敲除回补载体的构建方法,其特征在于,包括如下步骤:

3.根据权利要求2所述的构建方法,其特征在于,S1所述sgRNA为核苷酸序列如SEQ IDNO.2所示的C3H3-sgRNA1和核...

【技术特征摘要】

1.一种用于降低植物木质素含量并维持植物生物量的敲除回补载体,其特征在于,所述敲除回补载体是使用crispr/cas9系统敲除木质素合成通路关键酶基因c3h,并利用组织特异性启动子xcp1驱动经过密码子改造的c3h基因在导管细胞中表达获得的;所述基因c3h的核苷酸序列如seq id no.1所示,所述经过密码子改造的c3h基因的核苷酸序列如seq idno.7所示。

2.权利要求1所述敲除回补载体的构建方法,其特征在于,包括如下步骤:

3.根据权利要求2所述的构建方法,其特征在于,s1所述sgrna为核苷酸序列如seq idno.2所示的c3h3-sgrna1和核苷酸序列如seq id no.3所示的c3h3-sgrna2。

4.根据权利要求2所述的构建方法,其特征在于,s2所述xcp1p启动子的核苷酸序列如seq id no.8所示...

【专利技术属性】
技术研发人员:哈斯张佳幸汤珣孙梦琦刘畅
申请(专利权)人:东北林业大学
类型:发明
国别省市:

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