[发明专利]OsSWEET13基因突变体及其在提高水稻产量中的应用

说明书

本发明提供了OsSWEET13突变体，并公开了一种提高水稻产量的方法包括通过CRISPR/Cas9技术编辑OsSWEET13基因，在OsSWEET13基因的第一外显子和第二外显子的第一靶点和第二靶点之间有240个碱基缺失，在第三个靶点插入一个碱基；或者在第一个靶点和第二个靶点之间有238个碱基的片段被反向，在第三个靶点上有一个碱基插入。本发明通过编辑编辑OsSWEET13基因，获得提高水稻产量的水稻植株，并具有耗时短且不会影响水稻其他品质的优点。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，更具体地，本发明涉及OsSWEET13基因突变体及其在提高水稻产量中的应用。

背景技术

现阶段水稻品种主要还是通过传统育种和分子育种相结合的方法来进行培育，希望通过水稻育种获得既优质又高产的水稻品种。这种方法通常是将高产水稻品种和优质水稻品种进行杂交，随后通过和优质水稻品种回交，筛选既高产又优质的水稻株系，至少需要六代才能获得稳定遗传的高产优质水稻品种。传统育种和分子育种主要具有以下缺点：

1、耗时长：至少需要7代的杂交、回交或者自交才能获得稳定遗传的高产优质水稻品种，一年种两季水稻，那么最短也需要3年半的时间。

2、稻米品质可能受到影响：稻米品质这一指标无法用肉眼进行筛选，如果没有合适的检测机器，那么有可能在经过几代的筛选之后，最后的稳定遗传水稻株系的稻米品质有所下降。

3、筛选难：稻米品质是否优质很难通过观察进行判断；稻米品质由多基因位点控制，很难通过简单的分子检测准确地判断出稻米品质是否优质；如果每一代都利用检测仪器对稻米品质进行检测筛选，那么费用会很高。

因此有可能在经过几代的筛选之后，最后的稳定遗传水稻株系的稻米品质有所下降。

OsSWEET13基因之前报道为水稻白叶枯病的感病基因，将其启动子编辑之后可对部分白叶枯病菌产生抗性。但是没有该基因和水稻产量等相关农艺性状关系的报道。此外，之前对OsSWEET13基因的编辑应用都集中在白叶枯抗性方面。OsSWEET13基因启动子被编辑之后，OsSWEET13无法被病原菌激活，可以产生白叶枯抗性，但是OsSWEET13基因在生长发育中仍然能够正常表达，所以可能无法产生增产的效果。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种提高水稻产量的方法，该方法通过编辑OsSWEET13基因，可以稳定有效地提高水稻的产量。

实现上述目的的技术方案如下。

一种提高水稻产量的方法，包括通过CRISPR/Cas9技术编辑OsSWEET13基因，在OsSWEET13基因的第一外显子和第二外显子的第一靶点和第二靶点之间有240个碱基缺失，在第三个靶点插入一个碱基A；或者在第一个靶点和第二个靶点之间有238个碱基片段被反向，在第三个靶点上有一个碱基A插入。

在其中一些实施例中，

所述第一个靶点：5’-GAGAGGAATGAAGGGAGTTG-3’位于

chr12:17305328..17305347

所述第二个靶点：5’-AGGCCGAAGGCAAAAGCCCA-3’位于

chr12:17305088..17305107

所述第三个靶点：5’-GATAGGTCGTGAAGGATATG-3’位于chr12:17304108..17304127。

在其中一些实施例中，所述方法包括以下步骤：(1)第一轮PCR：(i)以pYLgRNA-OsU3/LacZ质粒为模板，进行PCR反应，(ii)以pYLgRNA-OsU6b质粒为模板,进行PCR反应，(iii)以pYLgRNA-OsU6a质粒为模板,进行PCR反应；