[发明专利]敲除EIN2基因在减缓杂草稻落粒中的应用

说明书

本发明提供了敲除EIN2基因在减缓杂草稻落粒中的应用，属于基因工程技术领域。本发明通过CRISPR/Cas9基因编辑技术获得了以杂草稻为背景的乙烯不敏感突变体ein2，通过对野生型和各转基因水稻材料进行系统的表型观察以及落粒相关指标的测定，发现ein2转基因阳性植株可减缓杂草稻落粒的表型。因此，本发明对于有效调控作物产量和有效管理具有重要意义，未来生物技术的发展将减少杂草稻的种子落粒，这将有助于减少杂草稻对农田生态系统的危害，对保障粮食安全具有重要意义。

技术领域

本发明涉及基因工程领域，特别是涉及敲除EIN2基因在减缓杂草稻落粒中的应用。

背景技术

杂草稻(Oryza sativa f.spontanea)在分类上与栽培稻同属于禾本科稻属植物，是稻田中最具优势侵略性的杂草之一。它与栽培稻争夺营养、水分、阳光和其它资源，从而影响作物生产。据调查，杂草稻在我国许多水稻种植区均有发现，黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、河北、江苏、安徽、浙江、湖北、湖南、江西、广西、云南、广东、四川、重庆等地的稻田均受到杂草稻侵染，并且杂草稻的发生对水稻生产、品质及种子商品化造成了相当大的负面影响。在我国，杂草稻严重威胁水稻生产，可使江苏省稻田平均产量下降5-20％，受灾严重地区可能最终导致的水稻停产。乙烯是首个被确定为主要的脱落诱导因子，因其对果实成熟和器官脱落的调控而闻名，因此在农业上具有重要的商业价值。EIN2是乙烯信号转导途径关键基因，现有技术中还未有关于EIN2基因在杂草稻中对落粒具有何种影响。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了敲除EIN2基因在减缓杂草稻落粒中的应用。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了敲除EIN2基因在减缓杂草稻落粒中的应用。

优选的，所述EIN2基因的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。

优选的，采用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除EIN2基因。

优选的，敲除EIN2基因使用的寡核苷酸由sgRNA1和sgRNA2退火后得到；

所述sgRNA1的核苷酸序列如SEQ ID No.2所示；

所述sgRNA2的核苷酸序列如SEQ ID No.3所示。

本发明还提供了敲除EIN2基因在延长杂草稻生长发育周期中的应用。

优选的，所述生长发育周期包括开花时间和/或种子成熟时间。

本发明还提供了敲除EIN2基因在抑制杂草稻落粒基因表达中的应用。

优选的，所述杂草稻落粒基因包括qSH1基因、SHAT1基因、CPL基因和SH5基因中的一种或多种。

本发明通过CRISPR/Cas9基因编辑技术获得了以杂草稻为背景的乙烯不敏感突变体ein2，通过对野生型和各转基因水稻材料进行系统的表型观察以及落粒相关指标的测定，发现ein2转基因阳性植株可减缓杂草稻落粒的表型。因此，本发明对于有效调控作物产量和有效管理具有重要意义，未来生物技术的发展将减少杂草稻的种子落粒，这将有助于减少杂草稻对农田生态系统的危害，对保障粮食安全具有重要意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为Cas9/sgRNAs表达载体的T-DNA区示意图；

图2为CRISPR/Cas9介导的杂草稻EIN2基因敲除；