[发明专利]产生雄性不育植物的组合物和方法

权利要求书

1.在植物基因组中的雄性能育性基因中产生靶向修饰的方法，所述方法包括：

(a)使至少一个在雄性能育性基因中包含靶序列的植物细胞与能够在所述靶序列处诱导双链断裂的工程改造的双链断裂诱导剂接触；以及

(b)鉴定至少一个来自步骤(a)的在其基因组中的所述靶序列处包含变更的细胞，其中所述变更选自(i)置换至少一个核苷酸、(ii)缺失至少一个核苷酸、(iii)插入至少一个核苷酸和(iv)(i)至(iii)的任何组合；

其中所述雄性能育性基因的变更是无效突变。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述雄性能育性基因选自MS26、MS45、BS92-7、5126和Mscal。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括再生包含所述变更的能育植物。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述工程改造的双链断裂诱导剂为内切核酸酶、锌指核酸酶、TAL效应物核酸酶、转座酶或位点特异性重组酶。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述内切核酸酶被修饰成在所述靶序列处特异性切割，并且其中所述内切核酸酶不再在其野生型内切核酸酶靶序列处切割。

6.根据权利要求1所述的方法，其中对所述无效突变而言纯合的植物是雄性不育的。

7.根据权利要求3所述的方法，还包括使所述能育植物自交并选择由所述自交导致的子代植物，其中所述子代植物对于所述变更而言是纯合的。

8.根据权利要求3所述的方法，还包括使所述能育植物与在所述雄性能育性基因中包含无效突变的第二能育植物杂交并选择由所述杂交导致的子代植物，其中所述子代植物是雄性不育的。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述变更包括包含目标多核苷酸的转基因的插入。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述转基因还包含可操作连接至所述目标多核苷酸的启动子，并且其中所述启动子能够驱动所述目标多核苷酸在植物中的表达。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述目标多核苷酸编码为所述植物提供农学优点的表型标记或RNA或蛋白质。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述植物选自玉蜀黍、高粱、水稻、小麦、黑麦、大麦、小米和燕麦。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述雄性能育性基因为MS26。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述靶序列包含SEQ ID NO：1中示出的核苷酸序列。

15.根据权利要求13所述的方法，其中所述工程改造的双链断裂诱导剂衍生自I-CreI。

16.根据权利要求14所述的方法，其中步骤(a)包括向所述至少一个植物细胞引入包含编码所述工程改造的双链断裂诱导剂的核苷酸序列的核酸构建体。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述核苷酸序列选自：

(a)SEQ ID NO：4、5、6或7中示出的核苷酸序列；和

(b)与选自SEQ ID NO：4、5、6和7中所示的核苷酸序列的至少一个核苷酸序列具有至少80％核苷酸序列同一性的核苷酸序列，其中所述核苷酸序列编码包含内切核酸酶活性的多肽。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述核酸构建体还包含可操作连接至编码所述工程改造的双链断裂诱导剂的核苷酸序列的启动子，其中所述启动子能够驱动所述核苷酸序列在植物细胞中的表达。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述启动子为玉蜀黍泛素启动子。

20.根据权利要求17所述的方法，其中所述核酸构建体还包含可操作连接的核定位信号的编码序列。

21.根据权利要求20所述的方法，其中所述核定位信号包含选自SEQ ID NO：2、3和21的氨基酸序列。

22.根据权利要求1所述的方法，其中所述雄性能育性基因为MS45。

23.根据权利要求22所述的方法，其中所述靶序列包含SEQ ID NO：20中所示的核苷酸序列。