陆地棉转化事件ICR24-243及其鉴定方法和应用
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(10)申请公布号 CN 111019957 A
(43)申请公布日 2020.04.17
(21)申请号 CN201911170788.X
(22)申请日 2019.11.26
(71)申请人 中国农业科学院棉花研究所
    地址 455000 河南省安阳市开发区黄河大道38号中棉所
(72)发明人 李付广 葛晓阳 王晔 赵艳艳 陈艳丽 秦文强 杨召恩 王鹏 鲁丽丽
(74)专利代理机构 北京纪凯知识产权代理有限公司
    代理人 秦梦楠
(51)Int.CI
     
                                                                  权利要求说明书 说明书 幅图
(54)发明名称
      陆地棉转化事件ICR24-243及其鉴定方法和应用
(57)摘要
      本发明公开了一种陆地棉转化事件ICR24‑243及其鉴定方法和应用。本发明将GhKCS13基因导入陆地棉CCRI24中，使GhKCS13基因在陆地棉CCRI24中过表达，得到转基因棉花ICR24‑243，所述转基因棉花为将外源DNA片段插入目的棉花基因组第D02号染体的第50969071‑50972156位间，替换掉第D02号染体的第50969071‑50972156位间大小为3084bp的碱基序列后得到的棉花。通过试验证明：转基因棉花ICR24‑243不仅纤维长度、比强度和整齐度高于受体材料，而且成铃数、单铃重、籽指等也均高于受体材料，为培育具有优良纤维品质的转基因棉花的研究奠定基础。
法律状态
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2022-04-05
授权
发明专利权授予
权 利 要 求 说 明 书
1.一种转基因棉花的培育方法,包括如下步骤:将外源DNA片段插入目的棉花基因组第D02号染体的第50969071-50972156位之间,替换掉第D02号染体的第50969071-50972156位间3084bp的片段,得到转基因棉花;
所述转基因棉花满足如下(a1)-(a5)中至少一种性状:
(a1)纤维长度大于所述目的棉花;
(a2)整齐度大于所述目的棉花;
(a3)伸长率大于所述目的棉花;
(a4)比强度大于所述目的棉花;
(a5)马克隆值小于所述目的棉花;
所述外源DNA片段为含有GhKCS13基因的DNA分子。
棉花事件2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述外源DNA片段包括GhKCS13基因表达盒和抗新霉素磷酸转移酶基因NPTII表达盒。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于:所述外源DNA片段如SEQ ID NO.1所示。
4.一种鉴定目标棉花的方法,包括如下步骤:检测所述待测植物样品的基因组DNA中是否含有DNA片段A;所述DNA片段A由权利要求1至3中任一所述外源DNA片段在所述目标棉花的上游侧翼片段、所述外源DNA片段和所述外源DNA片段在所述目标棉花的下游侧翼片段组成;若所述待测植物样品的基因组DNA含有所述DNA片段A,则所述待测植物样品为或候选为目标棉花;若所述待测植物样品的基因组DNA不含有所述DNA片段A,则所述待测植物样品不为或候选不为目标棉花;
所述目标棉花为权利要求1至3中任一所述的转基因棉花或其后代。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于:所述上游侧翼片段如SEQ ID NO.2所示;所述下游侧翼片段如SEQ ID NO.3所示。
6.如权利要求4或5所述的方法,其特征在于:所述“检测所述待测植物样品的基因组DNA中是否含有DNA片段A”的方法为(b1)或(b2)或(b3):
(b1)直接测序;
(b2)用引物对甲对待测植物样品的基因组DNA进行PCR扩增,检测扩增产物大小,若扩增得到大小为946bp的条带,则所述待测植物样品的基因组DNA中含有或候选含有DNA片段A;否则,所述待测植物样品中不含有DNA片段A;所述引物对甲由SEQ ID NO.5所示的单链DNA分子和SEQ ID NO.6所示的单链DNA分子组成;
(b3)用引物对乙对待测植物样品的基因组DNA进行PCR扩增,检测扩增产物大小,若扩增得到大小为784bp的条带,则所述待测植物样品的基因组DNA中含有或候选含有DNA片段A;否则,所述待测植物样品中不含有DNA片段A;所述引物对乙由SEQ ID NO.7所示的单链DNA分子和SEQ ID NO.8所示的单链DNA分子组成。
7.如权利要求1至6任一所述的方法,或,其特征在于:所述转基因棉花的种子的保藏编号为CCTCC NO:P201919。
8.棉花育种方法,包括如下步骤:将权利要求4至7任一所述方法鉴定得到的目标棉花作为育种材料。
9.下述任一生物材料;
(c1)权利要求4或5中所述的上游侧翼片段和下游侧翼片段;
(c2)权利要求1至4中任一所述的外源DNA片段;
(c3)含有(c2)所述外源DNA片段的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌;
(c4)权利要求6中所述的引物对甲和/或引物对乙。
10.下述任一应用;
(1)权利要求1至7任一所述的方法或权利要求1至7中任一所述的转基因棉花在棉花育种中的应用;
(2)权利要求1至7任一所述的方法或权利要求1至7中任一所述的转基因棉花在选育纤维长度大和/或整齐度大
和/或比强度大和/或伸长率大和/或马克隆值小的棉花品种中的应用;
(3)权利要求9所述的生物材料在调控棉花纤维长度和/或整齐度和/或比强度和/或伸长率和/或马克隆值中的应用;
(2)权利要求9所述的生物材料在棉花育种中的应用;
(3))权利要求9所述的生物材料在选育纤维长度大和/或整齐度大和/或比强度大和/或伸长率大和/或马克隆值小的棉花品种中的应用。
说  明  书
<p>技术领域
本发明涉及生物技术领域,具体涉及一种陆地棉转化事件ICR24-243及其鉴定方法和应用。
背景技术
转化事件是由外源基因在基因组插入位点的上下游侧翼区和外源基因构成的分子结构。通常,外源基因转化
植物可以得到一个转化体体,这个转化体体包含大量独立的事件,其中每个事件都是独特的。外源基因在植物中的表达受到外源基因所插入的染体位置的影响。这可能源自染质结构或者整合位点附近转录调控元件的影响。相同基因在不同转化事件中的表达水平具有很大的差异,在表达的空间或时间模式上也可能存在差异。而且外源基因的插入也可能会影响内源基因的表达。因此,每个独立转化事件对受体植物的影响都是不同的。获得能有效表达外源基因,同时不影响植株本身农艺性状的植物转化事件在培育转基因作物新品种中具有重要的应用价值。
棉花是我国重要的经济作物,主要种植目的是收获棉花纤维,作为纺织业原料。此外,棉籽油和棉籽蛋白是重要的植物油和蛋白质资源,分别占世界食用植物油和蛋白质总供应量的10%和6%,棉花的短绒、棉籽壳、棉杆、棉酚等都有工业用途。
提高棉花的纤维品质和产量一直以来都是棉花领域的研究重点,一方面由于棉花纤维是自然界中目前已发现的最长的细胞,其为研究细胞伸长调控机制提供了最佳的实验材料;另一方面由于棉花纤维是单细胞凸起形成的,这为研究细胞命运决定提供了便利。此外,长纤维及高产量是纺织工业所期望,也是广大棉花所需要的,因此提高棉花的纤维品质及产量在生产上具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种陆地棉转化事件ICR24-243及其鉴定方法和应用。
本发明保护一种转基因棉花的培育方法,包括如下步骤:将外源DNA片段插入目的棉花基因组第D02号染体的第50969071-50972156位之间,替换掉第D02号染体的第50969071-50972156位间3084bp的片段,得到转基因棉花;
所述转基因棉花满足如下(a1)-(a5)中至少一种性状:
(a1)纤维长度大于所述目的棉花;
(a2)整齐度大于所述目的棉花;
(a3)伸长率大于所述目的棉花;
(a4)比强度大于所述目的棉花;
(a5)马克隆值小于所述目的棉花;
所述外源DNA片段为含有GhKCS13基因的DNA分子。
所述外源DNA片段包括GhKCS13基因表达盒和抗新霉素磷酸转移酶基因NPTII表达盒。
所述GhKCS13基因全长1479bp,编码3-酮脂酰-CoA合酶,是VLCFA延伸酶之一,具有促进棉花纤维伸长,提高棉花纤维品质的功能。所述GhKCS13基因表达盒依次包括来自花椰菜花叶病毒的CAMV35S启动子、GhKCS13基因和NOS终止子。其中,CAMV35S启动子的核苷酸序列如SEQIDNO.1第2665-3010位核苷酸所示;GhKCS13基因的核苷酸序列如SEQIDNO.1第3026-4504位核苷酸所示;NOS终止子的核苷酸序列如SEQIDNO.1第4521-4773位核苷酸所示。上述GhKCS13基因表达盒的核苷酸序列如SEQIDNO.1第2665-4773位核苷酸所示。

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