[发明专利]一种用于农作物遗传智能化育种制种载体

权利要求书

1.一种用于农作物杂交育种制种的遗传智能化育制种系统，称为GAT系统，其特征在于，含有植物隐性核雄性不育系，即GAT不育系，隐性核雄性不育保持系，即GAT保持系，和普通恢复系三个系别；

其中的GAT保持系中含有GAT载体，该载体包括四种功能元件表达盒：(1)植物雄性育性恢复基因元件表达盒，用于恢复隐性核不育突变体的雄性育性；(2)植物花粉败育基因元件表达盒，用于清除含GAT的花粉及保持GAT保持系的杂合状态或半合子状态；(3)基因转化及保持系筛选元件表达盒，用于基因转化及GAT保持系除杂提纯；(4)除草剂敏感元件表达盒，用于清除除草剂敏感的GAT保持系花粉及种子外逸以及GAT不育系除杂提纯；所述四种功能元件表达盒构建于终载体上，得到GAT系统载体。

2.如权利要求1所述的遗传智能化育制种系统，其特征在于，将GAT载体导入GAT不育系创制GAT保持系，GAT载体以单拷贝形式存在于GAT保持系基因组中；

所述GAT不育系为单隐性细胞核基因控制的不育系，当基因位点为隐性纯合状态时表现为雄性不育；杂合状态及显性纯合状态表现为雄性可育；

GAT保持系自交结实，所获种子呈1:1分离得到GAT保持系和GAT不育系；两种种子或植株通过保持系筛选元件实现分离，实现GAT保持系的自我繁殖；GAT保持系向GAT不育系授粉使得GAT不育系结实并保持其后代的雄性不育性，从而实现隐性雄性核不育系的繁殖。

3.一种农作物遗传智能化育制种载体，称为GAT载体，该载体由四种功能元件表达盒通过接头序列连接构建于终载体上得到，所述物种功能元件表达盒分别为：

(1)植物雄性育性恢复基因元件表达盒，用于恢复隐性核不育突变体的雄性育性；

(2)植物花粉败育基因元件表达盒，用于清除含GAT的花粉及保持GAT保持系的杂合状态或半合子状态；

(3)基因转化及保持系筛选元件表达盒，用于基因转化及GAT保持系除杂提纯；

(4)除草剂敏感元件表达盒，用于清除除草剂敏感的GAT保持系花粉及种子外逸及GAT不育系除杂提纯。

4.如权利要求3所述的载体，其特征在于，所述(1)植物雄性育性恢复基因元件表达盒由启动子、雄性育性恢复基因编码区及终止子依序可正常工作的相连；

所述雄性育性恢复基因为MS1、MS2、MS3、MS5、MS7、MS8、MS9、MS10、MS11、MS12、MS13、MS14、MS17、MS20、MS22、MS23、MS24、MS25、OsCYP704B2、MS27、MS28、MS29、MS30、MS31、MS32、MS33、MS34、MS36、MS37、MS38、MS43、MS45、MS48、MS50、或OsCYP704B2基因的野生型基因，启动子和终止子分别为其各自基因的启动子和终止子，优选OsCYP704B2基因；优选所述(1)植物雄性育性恢复基因元件表达盒的序列如SEQ ID NO.4所示。

5.如权利要求3所述的载体，其特征在于，所述(2)植物花粉败育基因元件表达盒由植物花粉特异启动子、信号肽及败育基因编码区及终止子依序可正常工作的相连；优选启动子为玉米PG47启动子、水稻PCHF15、OsPC32启动子，优选败育基因为水稻α-淀粉酶基因OsAA、玉米α-淀粉酶基因Zm-AA1、大麦α-淀粉酶基因HvAA1、小米α-淀粉酶基因SiAA、细胞分裂素氧化酶，半胱氨酸蛋白酶，赤霉素氧化酶，终止子为玉米IN2-1或NosT终止子；优选(2)植物花粉败育基因元件表达盒的序列如SEQ ID NO.5所示，或如SEQ ID NO.6所示，或如SEQID NO.7所示。