CN111394386A - 一种利用植物杂种优势的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用植物杂种优势的方法。该方法包括以下步骤:S1,利用基因工程技术编辑参与植物中减数分裂的蛋白实现将生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂从而得到与杂交种基因型和染色体倍性一致的配子;以及S2,诱导配子发育成种子或植株。应用本发明的技术方案,杂交种可产生与自身基因型和染色体倍性完全一致的克隆种子或植株,使杂种优势可以被长期利用,解决之前在利用杂种优势中由于花期不一致等原因导致亲本间杂交困难、制种产量低、杂交种成本高等问题。

Description

一种利用植物杂种优势的方法
技术领域
本发明涉及生物技术领域,具体而言,涉及一种利用植物杂种优势的方法。
背景技术
杂种优势是指在生物界中,两个遗传基础不同的品种间或相近物种间进行杂交,其杂交子一代在生长势、生活力、适应性和产量等性状上优于双亲的现象。杂种优势是生物界一种普遍的现象,被广泛地运用到农作物的品种培育和生产实践中。
对于杂种优势在农业生产中的应用,最重要的环节之一是进行杂交种的高效制备。在玉米等雌雄异花的作物中,可以通过人工(或利用机械)去除母本自交系的雄花,以另一自交系(父本)的花粉进行授粉获得杂交种子,其操作相对简单易行,故玉米的杂种优势利用得早,且体系成熟,应用广泛。但也存在有些亲本开花时期不一致,导致在田间无法进行大规模杂交制种的问题。
而雌雄同花作物(如水稻、小麦等)无法通过去除母本的花粉途径实现大规模制备杂交种子。以水稻为例:目前,在水稻中解决这个问题的途径是利用具有花粉不育特性的植株作为母本,以另一品种为父本提供花粉杂交,即以雄性不育为技术核心的杂种优势利用体系。其中,水稻杂种优势的利用又可分为两个技术途径,一是以核质互作花粉不育为技术核心的“三系法”杂交技术,二是以受自然光周期、温度调控的光温敏核不育为技术核心的“两系法”杂交技术。
如图1A所示,“三系法”杂交技术:利用核质互作雄性不育系为母本、以保持系为父本批量化繁殖仍保持不育特性的种子;用不育系为母本、以恢复系为父本大规模生产恢复花粉可育性且具杂种优势的杂交种子,该杂交种子用于生产杂交稻。
如图1B所示,“两系法”杂交技术:同一水稻株系,在一定条件下花粉可育,利用其可育性繁殖不育系种子;在另一特定条件下花粉不育,利用其不育性与父本杂交,制备杂交种子。
由于杂交水稻利用的是杂种一代优势,以后多代都会发生性状或育性的分离,因此必须年年制种,耗费大量的人力、物力和土地资源。另外,“三系法”受恢保关系的制约而对种质资源利用率低;“两系法”受自然温光影响,不育系的繁殖产量不稳定、杂交制种期间存在低温诱导不育系自交结实导致杂交种子纯度不达标的风险。
发明内容
本发明旨在提供一种利用植物杂种优势的方法,以使杂交种产生克隆种子或植株,从而提高制种效率。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了利用植物杂种优势的方法。该方法包括以下步骤:S1,利用基因工程技术编辑参与植物中减数分裂的蛋白实现将生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂从而得到与杂交种基因型和染色体倍性一致的配子;以及S2,诱导配子发育成种子或植株。
进一步地,所述基因工程技术包括基因编辑技术、转基因技术诱导基因的特异表达、易位表达或基因沉默,所述基因编辑技术包括CRISPR/Cas基因编辑技术、CRISPR/Cpf1基因编辑技术、TALEN基因编辑技术、归巢核酸内切酶基因编辑技术和ZFN基因编辑技术。
进一步地,S1包括取杂交种,利用基因工程技术将其生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂从而得到与杂交种基因型和染色体倍性一致的配子。
进一步地,S1包括利用基因工程技术将杂交种的亲本进行编辑,然后通过亲本之间杂交获得杂交种,进而获得生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂的杂交种配子。
进一步地,S1包括利用基因工程技术编辑参与植物中减数分裂的蛋白实现将生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂;其中蛋白包括第一蛋白、第二蛋白和第三蛋白,其中,
第一蛋白参与DNA双链断裂形成的蛋白,第一蛋白选自以下蛋白:
如SEQ ID NO:13所示的PAIR1蛋白,与PAIR1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与PAIR1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:14所示的PAIR2蛋白,与PAIR2蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与PAIR2蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:15所示的PAIR3蛋白,与PAIR3蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与PAIR3蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:16所示的PRD1,与PRD1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与PRD1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:17所示的PRD2,与PRD2蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与PRD2蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:18所示的SPO11-1,与SPO11-1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与SPO11-1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:19所示的SPO11-2,与SPO11-2蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与SPO11-2蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:20所示的SDS,与SDS蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与SDS蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:21所示的CRC1,与CRC1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与CRC1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:22所示的P31comet,与P31comet蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与P31comet蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:23所示的MTOPVIB,与MTOPVIB蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与MTOPVIB蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:24所示的DFO,与DFO蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与DFO蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
第二蛋白参与控制减数分裂期姐妹染色体间的黏连,第二蛋白选自以下蛋白:
如SEQ ID NO:25所示的REC8蛋白,与REC8蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与REC8蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
第三蛋白参与减数分裂的第二次分裂,第三蛋白选自以下蛋白:
如SEQ ID NO:26所示的OSD1蛋白,与OSD1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与OSD1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:27所示的TAM蛋白,与TAM蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与TAM蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:28所示的TDM1蛋白,与TDM1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与TDM1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白。
进一步地,S2包括利用基因突变和基因工程技术影响参与植物配子或胚发育过程,诱导配子发育成种子或植株。
进一步地,S2包括授以其它植株的诱导花粉,诱导配子发育成种子或植株。
进一步地,S2包括通过物理刺激、生物胁迫或化学药剂处理,诱导配子发育成种子或植株。
进一步地,S2包括通过花药培养或花粉培养诱导配子发育成种子或植株。
进一步地,S2包括利用基因突变和基因工程技术影响参与植物配子或胚发育过程的第四蛋白而诱导孤雌生殖,第四蛋白选自以下蛋白:
如SEQ ID NO:29所示的MTL蛋白,与MTL蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与MTL蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:30所示的BBM蛋白,与BBM蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与BBM蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:31所示的CENH3蛋白,与CENH3蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与CENH3蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白。
进一步地,植物包括单子叶植物和双子叶植物;优选的,植物包括水稻、玉米、高粱、谷子、大麦、小麦、黑麦、燕麦、荞麦、薏仁、甘蔗、芦笋、竹笋、韭菜、山药、大豆、土豆、豌豆、绿豆、小豆、蚕豆、豇豆、菜豆、小扁豆、蔓豆、鹰嘴豆、木薯、甘薯、油菜、棉花、甜菜、茄子、花生、茶叶、薄荷、咖啡、芝麻、向日葵、蓖麻、苏子、红花、番茄、辣椒、黄瓜、青菜、生菜、菠菜、大蒜、甘蓝、芥菜、茭白、大葱、冬瓜、西葫芦、丝瓜、白菜、萝卜、洋葱、西瓜、葡萄、胡萝卜、花菜、南瓜、烟草、牧草、象草、狼尾草、苏丹草、兰花、百合、郁金香和苜蓿。
根据本发明的另一个方面,提供了一种保持有杂种优势的植物或种子。该植物或种子通过上述方法制备得到。
根据本发明的再一个方面,提供了一种用于使植物保持杂种优势的试剂盒。该试剂盒包括能够使植物生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂的载体和/或试剂,和使配子发育成种子或植株的载体和/或试剂。
进一步地,能够使植物生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂的载体和/或试剂以及使配子发育成种子或植株的载体和/或试剂为通过基因工程技术将杂交种的生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂的载体和/或试剂。
进一步地,能够使植物生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂的载体和/或试剂,为利用基因工程技术编辑参与植物中减数分裂蛋白实现将生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂的载体和/或试剂,其中蛋白包括第一蛋白、第二蛋白和第三蛋白,其中,
第一蛋白参与DNA双链断裂形成的蛋白,第一蛋白选自以下蛋白:
如SEQ ID NO:13所示的PAIR1蛋白,与PAIR1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与PAIR1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:14所示的PAIR2蛋白,与PAIR2蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与PAIR2蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:15所示的PAIR3蛋白,与PAIR3蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与PAIR3蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:16所示的PRD1,与PRD1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与PRD1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:17所示的PRD2,与PRD2蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与PRD2蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:18所示的SPO11-1,与SPO11-1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与SPO11-1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:19所示的SPO11-2,与SPO11-2蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与SPO11-2蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:20所示的SDS,与SDS蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与SDS蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:21所示的CRC1,与CRC1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与CRC1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:22所示的P31comet,与P31comet蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与P31comet蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:23所示的MTOPVIB,与MTOPVIB蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与MTOPVIB蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:24所示的DFO,与DFO蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与DFO蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
第二蛋白参与控制减数分裂期姐妹染色体间的黏连,第二蛋白选自以下蛋白:
如SEQ ID NO:25所示的REC8蛋白,与REC8蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与REC8蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
第三蛋白参与减数分裂的第二次分裂,第三蛋白选自以下蛋白:
如SEQ ID NO:26所示的OSD1蛋白,与OSD1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与OSD1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:27所示的TAM蛋白,与TAM蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与TAM蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:28所示的TDM1蛋白,与TDM1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与TDM1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白。
进一步地,使配子发育成种子或植株的载体和/或试剂,其中包括为利用基因工程技术影响参与植物配子或胚发育过程的第四蛋白而诱导配子发育成种子或植株的载体和/或试剂,第四蛋白选自以下蛋白:
如SEQ ID NO:29所示的MTL蛋白,与MTL蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与MTL蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:30所示的BBM蛋白,与BBM蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与BBM蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:31所示的CENH3蛋白,与CENH3蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与CENH3蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白。
根据本发明的又一个方面,提供了一种植物,植物的生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂从而可以产生与杂交种基因型和染色体倍性一致的配子。
进一步地,植物能够诱导配子发育成植株或种子。
进一步地,植物为基因工程改造植物,植物被利用基因工程技术调节参与植物中减数分裂的蛋白实现将生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂;被利用基因工程技术影响参与植物中配子或胚发育过程的第四蛋白而诱导配子发育成种子或植株;其中蛋白包括第一蛋白、第二蛋白和第三蛋白,其中,
第一蛋白参与DNA双链断裂形成的蛋白,第一蛋白选自以下蛋白:
如SEQ ID NO:13所示的PAIR1蛋白,与PAIR1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与PAIR1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:14所示的PAIR2蛋白,与PAIR2蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与PAIR2蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:15所示的PAIR3蛋白,与PAIR3蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与PAIR3蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:16所示的PRD1,与PRD1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与PRD1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:17所示的PRD2,与PRD2蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与PRD2蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:18所示的SPO11-1,与SPO11-1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与SPO11-1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:19所示的SPO11-2,与SPO11-2蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与SPO11-2蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:20所示的SDS,与SDS蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与SDS蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:21所示的CRC1,与CRC1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与CRC1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:22所示的P31comet,与P31comet蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与P31comet蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:23所示的MTOPVIB,与MTOPVIB蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与MTOPVIB蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:24所示的DFO,与DFO蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与DFO蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
第二蛋白参与控制减数分裂期姐妹染色体间的黏连,第二蛋白选自以下蛋白:
如SEQ ID NO:25所示的REC8蛋白,与REC8蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与REC8蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
第三蛋白参与减数分裂的第二次分裂,第三蛋白选自以下蛋白:
如SEQ ID NO:26所示的OSD1蛋白,与OSD1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与OSD1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:27所示的TAM蛋白,与TAM蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与TAM蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;如SEQ ID NO:28所示的TDM1蛋白,与TDM1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与TDM1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:28所示的TDM1蛋白,与TDM1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与TDM1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
第四蛋白选自以下蛋白:
如SEQ ID NO:29所示的MTL蛋白,与MTL蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与MTL蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:30所示的BBM蛋白,与BBM蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与BBM蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:31所示的CENH3蛋白,与CENH3蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与CENH3蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白。
根据本发明的再一个方面,提供了一种利用植物杂种优势的方法。该方法包括以下步骤:S1,利用基因编辑技术将杂交种在F1代时生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂从而得到F1代的二倍体雌配子;以及S2,诱导二倍体雌配子发育成种子。
进一步地,S1包括取杂交F1代种子,利用基因编辑技术将生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂从而得到F1代的二倍体雌配子。
进一步地,S1包括利用基因编辑技术将杂交种的亲本进行编辑,获得经编辑的各基因都为杂合突变的植株,然后通过亲本之间杂交获得杂交种,在杂交种中筛选在两个亲本中经编辑的多个基因都为纯合突变的植株,进而获得生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂的F1代的二倍体雌配子。
进一步地,S1包括利用基因编辑技术敲除REC8、OSD1、PAIR1基因实现将生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂。
进一步地,S2包括授以二倍体雌配子单倍体诱导系花粉诱导二倍体雌配子发育成种子。
进一步地,S2包括利用基因编辑技术敲除MTL基因而产生单倍体诱导系花粉。
进一步地,S2包括采用其他植株的单倍体诱导系花粉诱导二倍体雌配子发育成种子。
进一步地,杂交种在F1代时同时敲除了REC8、OSD1、PAIR1和MTL基因。
进一步地,植物包括水稻、玉米、高粱、小米、大麦和小麦。
应用本发明的技术方案,杂交种可产生与自身基因型完全一致的克隆种子,使杂交种可以被长期利用,解决之前在利用杂种优势中由于花期不一致等原因导致亲本间杂交困难、制种产量低、杂交种成本高等问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1A示出了现有技术中三系杂交育种技术流程示意图;
图1B示出了现有技术中两系杂交育种技术流程示意图;
图2示出了本发明的F1代基因型保持情况示意图;
图3A示出了实施例1中F1代植株春优84的细胞倍性检测结果;以及
图3B示出了实施例1中杂种优势固定植株的细胞倍性检测结果。
图4示出了实施例1中父本C84、母本16A、杂交种春优84(CY84)以及基因型和染色体倍性固定植株的全基因测序结果。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
在本发明中,杂交种是指基因型杂合的植株或种子,其有性生殖的后代会发生遗传分离。
根据本发明一种典型的实施方式,提供一种利用植物杂种优势的方法。该方法包括以下步骤:S1,利用基因工程技术将杂交种的生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂从而得到与杂交种基因型和染色体倍性一致的配子;以及S2,诱导配子发育成种子或植株。
其中,所述基因工程技术包括基因编辑技术、转基因技术诱导基因的特异表达、易位表达或基因沉默,所述基因编辑技术包括CRISPR/Cas基因编辑技术、CRISPR/Cpf1基因编辑技术、TALEN基因编辑技术、归巢核酸内切酶基因编辑技术和ZFN基因编辑技术
根据本发明一种典型的实施方式,该方法包括以下步骤:S1,利用基因工程技术将杂交种的生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂从而得到与杂交种基因型和染色体倍性一致的配子;以及S2,诱导配子发育成种子或植株。
应用本发明的技术方案,杂交种可产生与自身基因型完全一致的克隆种子或植株,使杂交种可以被长期利用,解决之前在利用杂种优势中由于花期不一致等原因导致亲本间杂交困难、制种产量低、杂交种成本高等问题。
根据本发明一种典型的实施方式,S1包括取杂交种,利用基因工程技术将其生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂从而得到与杂交种基因型和染色体倍性一致的配子,例如,具体操作可以是:S1包括取杂交F1代种子,利用基因工程技术将生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂从而得到F1代的二倍体配子。具体的做法可以是:取杂交F1代种子,通过导入基因编辑系统编辑参与减数分裂相关的关键基因获得基因编辑后的F1代植株,该基因编辑后的F1代植株的雌配子即为二倍体配子,优选的,参与减数分裂相关的关键基因是REC8、OSD1、PAIR1三个基因。
根据本发明一种典型的实施方式,S1包括利用基因工程技术将杂交种的亲本进行编辑,然后通过亲本之间杂交获得杂交种,进而获得生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂的杂交种配子。例如,具体操作可以是:S1包括利用基因工程技术对杂交种的亲本进行编辑,获得参与减数分裂相关的关键基因都为杂合突变状态的杂合突变体,然后通过亲本之间杂交获得杂交种,在杂交种中筛选参与减数分裂相关的关键基因都为纯合突变的植株,进而获得生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂的F1代的二倍体雌配子。具体的做法可以是:分别取杂交种的父本和母本,通过导入基因编辑系统编辑上述三个参与减数分裂相关的关键基因,获得基因编辑后的上述三个基因都为杂合状态的亲本植株,然后将这两个亲本进行杂交,所结的种子会出现不同的基因型,从中挑选上述三个基因都为纯合突变的种子,这样的植株即本发明希望得到F1代种子,该F1代种子的雌配子即为二倍体雌配子。
根据本发明一种典型的实施方式,S1包括利用基因工程技术编辑参与植物中减数分裂的蛋白实现将生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂;其中蛋白包括第一蛋白、第二蛋白和第三蛋白,其中,
第一蛋白参与DNA双链断裂形成的蛋白,第一蛋白选自以下蛋白:
如SEQ ID NO:13(MKLKMNKACDIASISVLPPRRTGGSSGASASGSVAVAVASQPRSQPLSQSQQSFSQGASASLLHSQSQFSQVSLDDNLLTLLPSPTRDQRFGLHDDSSKRMSSLPASSASCAREESQLQLAKLPSNPVHRWNPSIADTRSGQVTNEDVERKFQHLASSVHKMGMVVDSVQSDVMQLNRAMKEASLDSGSIRQKIAVLESSLQQILKGQDDLKALFGSSTKHNPDQTSVLNSLGSKLNEISSTLATLQTQMQARQLQGDQTTVLNSNASKSNEISSTLATLQTQMQADIRQLRCDVFRVFTKEMEGVVRAIRSVNSRPAAMQMMADQSYQVPVSNGWTQINQTPVAAGRSPMNRAPVAAGRSRMNQLPETKVLSAHLVYPAKVTDLKPKVEQGKVKAAPQKPFASSYYRVAPKQEEVAIRKVNIQVPAKKAPVSIIIESDDDSEGRASCVILKTETGSKEWKVTKQGTEEGLEILRRARKRRRREMQSIVLAS)所示的PAIR1蛋白,与PAIR1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与PAIR1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:14(MVMAQKTKEAEITEQDSLLLTRNLLRIAIYNISYIRGLFPEKYFNDKSVPALEMKIKKLMPMDTESRRLIDWMEKGVYDALQKKYLKTLLFCICEKEEGPMIEEYAFSFSYPNTSGDEVAMNLSRTGSKKNSATFKSNAAEVTPDQMRSSACKMIRTLVSLMRTLDQMPEERTILMKLLYYDDVTPEDYEPPFFKCCADNEAINIWNKNPLKMEVGNVNSKHLVLALKVKSVLDPCDDNNVNSEDDNMSLDNESDQDNDFSDTEVRPSEAERYIVAPNDGTCKGQNGTISEDDTQDPVHEEELTAQVREWICSRDTESLEVSDVLVNFPDISMEMVEDIMERLLKDGLLSRAKKDSYSVNKIADPTTPHIKKEVIMQNVSPTEGTKNSNGDLMYMKALYHALPMDYVSVGKLHGKLDGEASQNMVRKLIEKMVQDGYVKNSANRRLGKAVIHSEVTNRKLLEIKKILEVDIAEQMAIDTNAEPGEPERKDHLSGHEMRDGSTMGCLQSVGSDLTRTRELPEPQQNVSMQSGQEASTVDKDPSRTPTSVREASVCSLESGVLGQKVRKSLAGAGGTQCSQDKRFRKASTVKEPILQYVKRQKSQVQVQVQ)所示的PAIR2蛋白,与PAIR2蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与PAIR2蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:15(MEVELTNIQKATSSDYWSLASNQYPCGKFPKVSVGVTIPRTSSVSRGRDAASTAAFEKNLSQGTDGRSRPPKMDNASLQVSPEAANHGGSAKEVPKPVPAKVSVSQPDDNAIEQTGTFSFGTRREQDSHLDQLDRPPLVSSQGKRQVESADKNKPNSEMLRMKLWEILGGTSQNKEAVASPNPEDIETPCQPKSQIANGPSSGRQKVFTSPVPYNIKTPAQFNSQTANKPSSDPIESDSDSPQVVEVRPITRSLGRKKEPTGSTHQDKSGSAKKPLSTHRSTPKQKILDNVFAFNDKCTPKTVGKSANGESGSLRNLRSLSRRAKVEPKKAHCSDRISHKTTQDDMERKVPSKYIPSEKKGEKTNSFSSLSRTGKTAESCSRSPKRERRVNTMANVGARKMQLSENLLVKTLNDGEHKLSSPQLTSFKSKGKCSSISPQQKENDNTHIPEASDRTAARNSFNSTPSPAANPSPVLRKYSWEHDENPAINGKSGQKDASPLADRFSDMPDDFASPTFAANIKISPHRSKMLDDDLFSSKYPKGVNRSRSTSFTSDPESEPLDKMEKTNELPGSESPNSQEERQNRKQPHLSPLSPIESEGAQISIPSFRKGYKSHKWLSDVDSPDKSSIEHLGRKSHLKEGRKGKRQLTSPTHFATSGTQETMSDKEPEKVPENYLTRAFDQLVVVLGRFQTKIKSETRNKSSKILAATGEIIRQHLEGVEGQMQADVDKLVNAGKSKRKRLESTFEEQQEKLRILHEKFKEEVNQQLLGCKNSVEDFEAYHAELKGVADKQKASHKKLLQNAEKTVGAQLSDAETKIAEVQKRARKRMKGLKFVLKELIAETAE)所示的PAIR3蛋白,与PAIR3蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与PAIR3蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:16(MEMVLIMSFRVLLYHRLTAQTGPFKLHCLGILLNSTKDAATYIGDKQSLYLNLVNNLRLPSDEIRGEILFVLYKLSLLNATPWDDICDNDNVDLSAIGRSLLQFSLEVLLKTQNDDVRLNCIALLLTLAKKGAFDILLLSDPSLINSAEAEDNVPLNDSLVILFAEAVKGSLLSTNIEVQTGTLELIFHFLSSDANIFVLKTLIDQNVADYVFEVLRLSGMRNHLLQSSNASQFLTKLLYVSGNNDPLVISSIKVLSILANSEERFKEKLAIAVSTLLPVLHYVSEIPFHPVQSQVLRLVCISIINCSGILSLSQEEQIACTLSAILRRHGNGELGMSSETFALVCSMLVEILKLPSADDIQKLPSFIVEASKHAISLTFSHEYDCLFLIPHSLLLLKEALIFCLEGNKDQILRKKSLEDSIIETCETYLLPWLESAIVDGNDEETLSGILQIFQIILSRASDNKSFKFAEMLASSSWFSLSFGFMGLFPTDHVKSAVYLVISSIVDKVLGISYGETIRDACIYLPPDPAELLYLLGQCSSEDFNLASCQCAILVILYVCSFYNERLAADNQILASVEQYILLNGAKFPHEIPGSLMLTLLVHLYAFVRGISFRFGIPHSPEAEKTLFHAMTHKEWDLLLIRVHLIALKWLFQNEELMEPLSFHLLNFCKFFCEDRTVMLSSSTQLVDIQLIAELVYSGETCISSLLVSLLSQMIKESAEDEVLSVVNVITEILVSFPCTSDQFVSCGIVDALGSIYLSLCSSRIKSVCSLLIFNILHSASAMTFTCDDDAWLALTMKLLDCFNSSLAYTSSEQEWKILIGILCLILNHSANKVLIEPAKAIILNNCLALLMDGIVQEACAKGPSLFQHNQETTFGELLILMLLLIFFSVRSLQAILEASIDWQEFLQYSDDTESSSVLGIPCHDLCRLMHFGPSPVKLIASQCLLELLNRISDQRSCLNAELRCSAKYLKSMIAVTEGMVFDQDSRVAENCGACLTVILGWERFGSREKAVIRESKWSRLILEEFAVALTAPGLTSKSFSNQQKIAANIALSLLQLSQVPDWLTSLFSDSLISGIVANLSARNVTAEIVTLFSELMAKNYLNQEHIAGLHNLFQVCRRQAYEGGGGSKAQPSEQKAAAARCADDVRALLFGMMLEQRACSRATVEMEQQRLLREIDSFFFQESSLREQNSVK)所示的PRD1,与PRD1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与PRD1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:17(MAPPASRPPTPTPTPTANAAASSSRIESPSLRAALAMALIHYNRLPSRAAAAAAPSPQALLNWKRKAKDRKREILRLREELKLLQDGARGEEMEPPVASCRCHFFDGCGDLPPPTDGDAGEHWVDDVLRRRFVRLVRWKDKRRRLDRSLPTSSLMEYNTEDEVQQLSLSIDFLVELSDGLFAKREAGSSFTTFSHQAVDFILASLKNILSSEREKEIIEEIINGLVARLMKRMCTTPENAGSVDCSDAQFSLQHLFRKLGNEEFVGQRIILAISQKISNVSEKLLLADPFDDGFPEMHSNMFIMIQLIEFLISDSFNNWLCRDHFDRKLFEEWVRSILKARKDLEVLDGRNGLYVVYIERVIGRLAREVAPAAHQGKLDLEVLSKLLY)所示的PRD2,与PRD2蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与PRD2蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:18(MAGREKRRRVAALDGEERRRRQEEAATLLHRIRGLVRWVVAEVAAGRSPTVALHRYQNYCSSASAAAASPCACSYDVPVGTDVLSLLHRGSHASRLNVLLRVLLVVQQLLQQNKHCSKRDIYYMYPSIFQEQAVVDRAINDICVLFKCSRHNLNVVPVAKGLVMGWIRFLEGEKEVYCVTNVNAAFSIPVSIEAIKDVVSVADYILIVEKETVFQRLANDKFCERNRCIVITGRGYPDIPTRRFLRYLVEQLHLPVYCLVDADPYGFDILATYKFGSLQLAYDANFLRVPDIRWLGVFTSDFEDYRLPDCCLLHLSSEDRRKAEGILSRCYLHREAPQWRLELEAMLQKGVKFEIEALSACSISFLSEEYIPKKIKQGRHI)所示的SPO11-1,与SPO11-1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与SPO11-1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:19(MAEAGVAAASLFGADRRLCSADILPPAEVRARIEVAVLNFLAALTDPAAPAISALPLISRGAANRGLRRALLRDDVSSVYLSYASCKRSLTRANDAKAFVRVWKVMEMCYKILGEGKLVTLRELFYTLLSESPTYFTCQRHVNQTVQDVVSLLRCTRQSLGIMASSRGALIGRLVVQGPEEEHVDCSILGPSGHAITGDLNVLSKLIFSSDARYIIVVEKDAIFQRLAEDRIYSHLPCILITAKGYPDLATRFILHRLSQTYPNMPIFALVDWNPAGLAILCTYKYGSISMGLESYRYACNVKWLGLRGDDLQLIPQSAYQELKPRDLQIAKSLLSSKFLQDKHRAELTLMLETGKRAEIEALYSHGFDFLGKYVARKIVQGDYI)所示的SPO11-2,与SPO11-2蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与SPO11-2蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:20(MPPTMLASVPTRPRSHPFRRRRGAAAAAPPLLPDQIAAAAAAAAKRPAESSTSASSCFHSEVISATSTTCPTSLAAAQRPEKRPRYQDVDEEQPAASECSEIIGGARPRAAEVEVSESSCLASVLESYLACPEQLANDAETTAYSSAREDLTLSETEEEEEEEEVRSGPCICTDCSFSPLHESSSSSDDDNAVPSPTFSLFLALAEQFVPFTHPKTPTATDVALQAGEGKRFEDLDNEVSYERFRRRERRGVVARDYIEVYSSMLGSYGRAVVEQRVVMVNWIMEHSQAMKLQPETVFMGIGLMDRFLTRGYVKGSRNLQLLGIACTTLATRIEENQPYNCILQKAFKVGINTYSRSEVVAMEWLVQEVLDFQCFVTTTHHFLWFYLKAANADDRVEDLAKYLALLSLLDHKHLSFWPSTVAAAVVALACLATNNESSCHLVMETHMRTKNDDLPECLMSLEWLTNYAS)所示的SDS,与SDS蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与SDS蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:21(MSAPMEVSFSAPPPPDAASAAAAAPSLVPAVSAAAVAATTVSCSPQPPTGSPSADDRILVSVEVLLHATSTARAEDVCAAVERMLEARSLSYVDGPVPIPNDDPFLLANVKRIQICDTDEWTENHKVLLFWQVRPVVHVFQLSEDGPGEEPGEDDTLSSFNEWALPAKEFDGLWESLLYEVGLKQRLLRYAASALLFTEKGVDPCLVSWNRIVLLHGPPGTGKTSLCKALAQKLSIRFKSRYSMCQLIEVNAHSLFSKWFSESGKLVAKLFQKIQEMVEEESNLVFVLIDEVESLAAARQAAISGSEPSDSIRVVNALLTQMDKLKSWPNVIILTTSNITTAIDIAFVDRADIKAYVGPPTLQARYEILRSCLQELLRVGILTHTQGGNSLCLLSYFSLMENQHCPEVADPHGSVHLSGLLHKAAEICEGLSGRTLRKLPFLAHASVANPSCCDASAFLHALIQTAQRELSESRG)所示的CRC1,与CRC1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与CRC1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:22(MERATTSGGGGGGSQPPRGVGLPLVEVQAAAASLRRSEVFYVVKELLGFVLYMHHQIPAVLQNLENEFASLKEEMTEMALPPGEMKPSDQRKYNTRKREVRRRIKKQEKLMNGLSSVFSALQKALDEVPSIEGVLLILGGSLVRPLFVYDITISHGRFDAGSANERGASKLAQSVSRKAIRALISSGAGSLSYTGPTKLFVLVRCPCTLNLPLDFLPKRDFRYSKKVVPLQMCIKCNIAGIQIDNQQITSIVDASRCTSESTISEVIWFQCKHTIRGLPCKASLEE)所示的P31comet,与P31comet蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与P31comet蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:23(MASSPPPSTASPTSSSPYRKLLHSLIYWAVQRCRMSESPCRLTVSVKRSPEPAGSSPLRISVSDTGVGSKLEEFLELDALARETPVEKWDGTLLITTTGIDDKAIYRYQFNLQEDTSSSTRFTKLATMYKSRAIFSGTEVCLCLPTEADVDDLILWLVGFVRKIFVLRASNLACELFVAQTDSAGSGDVCLSQDSDDVHISITTSSIDRLVSGLKDYALSHANTSDRCEACYMNRDRLKIGTGTAKYVDKRKAKGQLVEVVIMIAPTSSDLSCWMTNCSSTQVLHFVEFIPCPISQSSLSALMSIDWQSYGFKFKGGFIDDDGNAELQWDNMAFSHVDIAIHTYHEGAVDEWKSSQPERHLLRKALKSALFGLKADHAEDFLSCHGQKVREYVPDLAESIAGLILSSNDQEFQDECIALLGLGSDQDLTEGAVRSCIGEKMNRIIEMNDTKENVEHNAPYLFECERFDEDYSLLDEDDPDEDMIFDF)所示的MTOPVIB,与MTOPVIB蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与MTOPVIB蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:24(MRHNIKFKSKGTLKIRNTAQISLWKKCSDSMIADQTYLFINRVQDRRFDEESLRILELSLVAMNVKSFLEVRSRLRDFMRSESVVIFGELTGESMVAKLSVLEFFARAFALLGDMESCLAMRYEALNLRQLKSPSCLWLGVSHSEWTKFAVQSMENGFPSIAGKASENALLSLKKDSLIEPKSEDNSDILDAAEKVRRLRDSAASLTSSHSGIFIYIVSSLKFAVCNRLLTTF)所示的DFO,与DFO蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与DFO蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
第二蛋白参与控制减数分裂期姐妹染色体间的黏连,第二蛋白选自以下蛋白:
如SEQ ID NO:25(MFYSHQLLARKAPLGQIWMAATLHSKINRKRLDKLDIIKICEEILNPSVPMALRLSGILMGGVAIVYERKVKALYDDVSRFLIEINEAWRVKPVADPTVLPKGKTQAKYEAVTLPENIMDMDVEQPMLFSEADTTRFRGMRLEDLDDQYINVNLDDDDFSRAENHHQADAENITLADNFGSGLGETDVFNRFERFDITDDDATFNVTPDGHPQVPSNLVPSPPRQEDSPQQQENHHAASSPLHEEAQQGGASVKNEQEQQKMKGQQPAKSSKRKKRRKDDEVMMDNDQIMIPGNVYQTWLKDPSSLITKRHRINSKVNLIRSIKIRDLMDLPLVSLISSLEKSPLEFYYPKELMQLWKECTEVKSPKAPSSGGQQSSSPEQQQRNLPPQAFPTQPQVDNDREMGFHPVDFADDIEKLRGNTSGEYGRDYDAFHSDHSVTPGSPGLSRRSASSSGGSGRGFTQLDPEVQLPSGRSKRQHSSGKSFGNLDPVEEEFPFEQELRDFKMRRLSDVGPTPDLLEEIEPTQTPYEKKSNPIDQVTQSIHSYLKLHFDTPGASQSESLSQLAHGMTTAKAARLFYQACVLATHDFIKVNQLEPYGDILISRGPKM)所示的REC8蛋白,与REC8蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与REC8蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
第三蛋白参与减数分裂的第二次分裂,第三蛋白选自以下蛋白:
如SEQ ID NO:26(MPEVRNSGGRAALADPSGGGFFIRRTTSPPGAVAVKPLARRALPPTSNKENVPPSWAVTVRATPKRRSPLPEWYPRSPLRDITSVVKAVERKSRLGNAAVRQQIQLSEDSSRSVDPATPVQKEEGVPQSTPTPPTQKALDAAAPCPGSTQAVASTSTAYLAEGKPKASSSSPSDCSFQTPSRPNDPALADLMEKELSSSIEQIEKMVRKNLKRAPKAAQPSKVTIQKRTLLSMR)所示的OSD1蛋白,与OSD1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与OSD1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:27(MSSSSRNLSQENPIPRPNLAKTRTSLRDVGNRRAPLGDITNQKNGSRNPSPSSTLVNCSNKIGQSKKAPKPALSRNWNLGILDSGLPPKPNAKSNIIVPYEDTELLQSDDSLLCSSPALSLDASPTQSDPSISTHDSLTNHVVDYMVESTTDDGNDDDDDEIVNIDSDLMDPQLCASFACDIYEHLRVSEVNKRPALDYMERTQSSINASMRSILIDWLVEVAEEYRLSPETLYLAVNYVDRYLTGNAINKQNLQLLGVTCMMIAAKYEEVCVPQVEDFCYITDNTYLRNELLEMESSVLNYLKFELTTPTAKCFLRRFLRAAQGRKEVPSLLSECLACYLTELSLLDYAMLRYAPSLVAASAVFLAQYTLHPSRKPWNATLEHYTSYRAKHMEACVKNLLQLCNEKLSSDVVAIRKKYSQHKYKFAAKKLCPTSLPQELFL)所示的TAM蛋白,与TAM蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与TAM蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:28(MCPCVERRAPPGVYYTPPPARTSDHVAAMPMTERRRPPYSCSSSSERRDPFHIVHKVPSGDSPYVRAKHAQLIDKDPNRAISLFWTAINAGDRVDSALKDMAVVMKQLGRSDEGIEAIKSFRYLCSFESQDSIDNLLLELYKKSGRIEEEAVLLEHKLQTLEQGMGFGGRVSRAKRVQGKHVIMTIEQEKARILGNLGWVHLQLHNYGIAEQHYRFGFVTKIPNIDYCLVMRALGLERDKNKLCNLAICLMRMSRIPEAKSLLDDVRDSPAESECGDEPFAKSYDRAVEMLAEIESKKPEADLSEKFYAGCSFVNRMKENIAPGTANKNYSDVSSSPASVRPNSAGLYTQPRRCRLFEEETRGAARKLLFGKPQPFGSEQMKILERGEEEPMKRKKLDQNMIQYLHEFVKDTADGPKSESKKSWADIAEEEEAEEEEEERLQGELKTAEM)所示的TDM1蛋白,与TDM1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与TDM1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白。
其中,PAIR1蛋白参与起始减数分裂重组的发生,催化DNA双链缺口的形成,PAIR1基因的缺失会导致重组过程缺失;REC8蛋白负责将新复制的姐妹染色体紧密联系在一起,是保证姐妹(或同源)染色体正确分离并分配到子细胞中的关键调控因子,它的功能缺失,会导致姐妹染色单体在减数第一次分裂末期就分开,移向细胞两极;OSD1基因功能的缺失,则会导致配子的形成直接跳过减数第二次分裂过程。
将上述基因敲除是实现将生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂的简便有效的方法。
本发明中所述的抑制蛋白是指通过诱变编码蛋白的基因或其启动子,并且选择部分或全部丢失蛋白的活性,其中包括,通过在植物中表达沉默RNA,来获得对相关蛋白的抑制。
根据本发明一种典型的实施方式,S2包括利用基因突变和基因工程技术影响参与植物配子或胚发育过程,诱导配子发育成种子或植株。具体的,S2可以包括授以其它植株的诱导花粉,诱导配子发育成种子或植株,例如S2包括授以二倍体雌配子单倍体诱导系花粉诱导二倍体雌配子发育成种子;又如,S2包括通过物理刺激、生物胁迫或化学药剂处理,诱导配子发育成种子或植株;又如,S2包括通过花药培养或花粉培养诱导配子发育成种子或植株。
优选的,S2包括利用基因突变和基因工程技术影响参与植物配子或胚发育过程的第四蛋白而诱导孤雌生殖,第四蛋白选自以下蛋白:如SEQ ID NO:29(MAASYSCRRTCEACSTRAMAGCVVGEPASAPGQRVTLLAIDGGGIRGLIPGTILAFLEARLQELDGPDARLADYFDCIAGTSTGGLITAMLAAPGDHGRPLFAASDINRFYLDNGPLIFPQKRCGMAAAMAALTRPRYNGKYLQGKIRKMLGETRVRDTLTNVVIPTFDVRLLQPTIFSTYDAKSMPLKNALLSDICISTSAAPTYLPAHCFQTTDDATGKVREFDLIDGGVAANNPTMVAMTQITKKIMVKDKEELYPVKPSDCGKFLVLSVGTGSTSDQGMYTARQCSRWGIVRWLRNKGMAPIIDIFMAASSDLVDIHAAVMFQSLHSDGDYLRIQDNTLHGDAATVDAATRDNMRALVGIGERMLAQRVSRVNVETGRYVEVPGAGSNADALRGFARQLSEERRARLGRRNACGGGGEGEPSGVACKR)所示的MTL蛋白,与所述MTL蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述MTL蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;如SEQ ID NO:30(MASITNWLGFSSSSFSGAGADPVLPHPPLQEWGSAYEGGGTVAAAGGEETAAPKLEDFLGMQVQQETAAAAAGHGRGGSSSVVGLSMIKNWLRSQPPPAVVGGEDAMMALAVSTSASPPVDATVPACISPDGMGSKAADGGGAAEAAAAAAAQRMKAAMDTFGQRTSIYRGVTKHRWTGRYEAHLWDNSCRREGQTRKGRQVNAGGYDKEEKAARAYDLAALKYWGTTTTTNFPVSNYEKELDEMKHMNRQEFVASLRRKSSGFSRGASIYRGVTRHHQHGRWQARIGRVAGNKDLYLGTFGTQEEAAEAYDIAAIKFRGLNAVTNFDMSRYDVKSIIESSNLPIGTGTTRRLKDSSDHTDNVMDINVNTEPNNVVSSHFTNGVGNYGSQHYGYNGWSPISMQPIPSQYANGQPRAWLKQEQDSSVVTAAQNLHNLHHFSSLGYTHNFFQQSDVPDVTGFVDAPSRSSDSYSFRYNGTNGFHGLPGGISYAMPVATAVDQGQGIHGYGEDGVAGIDTTHDLYGSRNVYYLSEGSLLADVEKEGDYGQSVGGNSWVLPTP)所示的BBM蛋白,与BBM蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述BBM蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;如SEQ ID NO:31(MARTKHPAVRKSKAEPKKKLQFERSPRPSKAQRAGGGTGTSATTRSAAGTSASGTPRQQTKQRKPHRFRPGTVALREIRKFQKTTELLIPFAPFSRLVREITDFYSKDVSRWTLEALLALQEAAEYHLVDIFEVSNLCAIHAKRVTIMQKDMQLARRIGGRRPW)所示的CENH3蛋白,与CENH3蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与CENH3蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白。其中该诱导系花粉可以是来自产生基因型和倍性与杂交种一致配子的植株,也可以是来自于其他植株,优选的,诱导系花粉是来自产生基因型和倍性与杂交种一致雌配子的植株,通过在杂交种同时敲除了REC8、OSD1、PAIR1和MTL基因实现。
根据本发明一种典型的实施方式,植物包括单子叶植物和双子叶植物;优选的,植物包括水稻、玉米、高粱、谷子、大麦、小麦、黑麦、燕麦、荞麦、薏仁、甘蔗、芦笋、竹笋、韭菜、山药、大豆、土豆、豌豆、绿豆、小豆、蚕豆、豇豆、菜豆、小扁豆、蔓豆、鹰嘴豆、木薯、甘薯、油菜、棉花、甜菜、茄子、花生、茶叶、薄荷、咖啡、芝麻、向日葵、蓖麻、苏子、红花、番茄、辣椒、黄瓜、青菜、生菜、菠菜、大蒜、甘蓝、芥菜、茭白、大葱、冬瓜、西葫芦、丝瓜、白菜、萝卜、洋葱、西瓜、葡萄、胡萝卜、花菜、南瓜、烟草、牧草、象草、狼尾草、苏丹草、兰花、百合、郁金香和苜蓿。
根据本发明一种典型的实施方式,包括以下步骤:1)将配子形成过程中的减数分裂转变为成类似有丝分裂。研究发现,将参与减数分裂时期的REC8、OSD1、PAIR1三个基因同时敲除后(此材料命名为MiMe,Mitosis instead of Meiosis),染色体复制一次,生殖细胞由原来的分裂两次变为分裂一次,由此形成的配子中,染色体数目并没有减半,与体细胞一致。即,使减数分裂向类似有丝分裂转变,达到染色体加倍的目的;2)产生的雌配子受可以诱导雌配子发育的花粉刺激,即雌配子不与精细胞染色体融合即可发育形成胚,形成与体细胞基因型完全一致的种子。敲除MTL基因就可获得诱导单倍体产生的花粉。以杂交种子为转基因背景,利用基因工程技术同时敲除REC8、OSD1、PAIR1及MTL四个基因,该植株产生的雌配子是与体细胞一样的染色体倍性,又由于MTL基因的破坏,产生的花粉可以诱导雌配子发育成种子或植株,这样得到的种子或植株并未发生基因分离(性状或育性的分离),基因型与母细胞(用以转基因的背景材料杂交种)是一模一样的,最终达到固定杂种优势的目的。
图2清楚的示出了本发明的F1子代基因型及染色体倍性与杂种母细胞保持一致。
根据一种典型的实施方式,提供一种保持有杂种优势的植物或种子。该植物或种子通过上述任一种方法制备得到,该种子能够很好的固定杂交优势。
根据一种典型的实施方式,提供一种用于使植物保持杂种优势的试剂盒。该试剂盒包括能够使植物生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂的载体和/或试剂,和使配子发育成种子或植株的载体和/或试剂。优选的,能够使植物生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂的载体和/或试剂以及诱导植物配子发生孤雌生殖的载体和/或试剂为随机诱变或定向诱变的载体和/或试剂。其中,随机诱变包括化学诱变、物理诱变和生物诱变;定向诱变包括CRISPR/Cas基因编辑技术、CRISPR/Cpf1基因编辑技术、TALEN基因编辑技术、归巢核酸内切酶基因编辑技术、ZFN基因编辑技术;基因工程技术包括转基因技术诱导基因的特异表达、易位表达或基因沉默。
根据一种典型的实施方式,能够使植物生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂的载体和/或试剂为利用基因工程技术抑制参与植物中减数分裂重组的蛋白实现将生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂的载体和/或试剂,其中蛋白包括第一蛋白、第二蛋白和第三蛋白,其中,
第一蛋白参与DNA双链断裂形成的蛋白,第一蛋白选自以下蛋白:
如SEQ ID NO:13所示的PAIR1蛋白,与PAIR1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与PAIR1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:14所示的PAIR2蛋白,与PAIR2蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与PAIR2蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:15所示的PAIR3蛋白,与PAIR3蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与PAIR3蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:16所示的PRD1,与PRD1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与PRD1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:17所示的PRD2,与PRD2蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与PRD2蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:18所示的SPO11-1,与SPO11-1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与SPO11-1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:19所示的SPO11-2,与SPO11-2蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与SPO11-2蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:20所示的SDS,与SDS蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与SDS蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:21所示的CRC1,与CRC1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与CRC1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:22所示的P31comet,与P31comet蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与P31comet蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:23所示的MTOPVIB,与MTOPVIB蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与MTOPVIB蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:24所示的DFO,与DFO蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与DFO蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
第二蛋白参与控制减数分裂期姐妹染色体间的黏连,第二蛋白选自以下蛋白:
如SEQ ID NO:25所示的REC8蛋白,与REC8蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与REC8蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
第三蛋白参与减数分裂的第二次分裂,第三蛋白选自以下蛋白:
如SEQ ID NO:26所示的OSD1蛋白,与OSD1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与OSD1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:27所示的TAM蛋白,与TAM蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与TAM蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:28所示的TDM1蛋白,与TDM1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与TDM1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白。
进一步地,使配子发育成种子或植株的载体和/或试剂,其中包括为利用基因工程技术影响参与植物配子或胚发育过程的第四蛋白而诱导配子发育成种子或植株的载体和/或试剂,第四蛋白选自以下蛋白:
如SEQ ID NO:29所示的MTL蛋白,与MTL蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与MTL蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:30所示的BBM蛋白,与BBM蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与BBM蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:31所示的CENH3蛋白,与CENH3蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与CENH3蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白。
为了方便出售和使用,优选的,试剂盒包含了用于在杂交种同时敲除REC8、OSD1、PAIR1和MTL基因的载体和/或试剂。
根据一种典型的实施方式,提供一种植物。该植物的生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂从而可以产生与杂交种基因型和染色体倍性一致的配子;例如,该植物的生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂从而可以产生与杂交种染色体倍性及基因型一致的配子。优选的,植物能够诱导配子发育成植株或种子。
根据一种典型的实施方式,植物为基因工程改造植物,植物利用基因工程技术调节参与植物中减数分裂的蛋白实现将生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂;利用基因工程技术影响参与植物中配子发育过程的第四蛋白而诱导配子发育成种子或植株;其中蛋白包括第一蛋白、第二蛋白和第三蛋白,其中,
第一蛋白参与DNA双链断裂形成的蛋白,第一蛋白选自以下蛋白:
如SEQ ID NO:13所示的PAIR1蛋白,与PAIR1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与PAIR1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:14所示的PAIR2蛋白,与PAIR2蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与PAIR2蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:15所示的PAIR3蛋白,与PAIR3蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与PAIR3蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:16所示的PRD1,与PRD1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与PRD1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:17所示的PRD2,与PRD2蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与PRD2蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:18所示的SPO11-1,与SPO11-1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与SPO11-1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:19所示的SPO11-2,与SPO11-2蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与SPO11-2蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:20所示的SDS,与SDS蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与SDS蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:21所示的CRC1,与CRC1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与CRC1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:22所示的P31comet,与P31comet蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与P31comet蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:23所示的MTOPVIB,与MTOPVIB蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与MTOPVIB蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:24所示的DFO,与DFO蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与DFO蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
第二蛋白参与控制减数分裂期姐妹染色体间的黏连,第二蛋白选自以下蛋白:
如SEQ ID NO:25所示的REC8蛋白,与REC8蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与REC8蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
第三蛋白参与减数分裂的第二次分裂,第三蛋白选自以下蛋白:
如SEQ ID NO:26所示的OSD1蛋白,与OSD1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与OSD1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:27所示的TAM蛋白,与TAM蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与TAM蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;如SEQ ID NO:28所示的TDM1蛋白,与TDM1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与TDM1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:28所示的TDM1蛋白,与TDM1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与TDM1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
第四蛋白选自以下蛋白:
如SEQ ID NO:29所示的MTL蛋白,与MTL蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与MTL蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:30所示的BBM蛋白,与BBM蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与BBM蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:31所示的CENH3蛋白,与CENH3蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与CENH3蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白。
下面将结合实施例进一步说明本发明的有益效果,以下实施例中没有详细描述的步骤或试剂均可采用本领域的常规技术手段或常规试剂实现。
实施例1
1.在本实施例中,使用的F1杂交种是已审定的、商品化杂交稻品种春优84。春优84是利用早花时晚粳不育系春江16A与籼粳中间型广亲和恢复系C84配组育成的粳不籼恢亚种间杂交稻新组合。该杂交稻具有产量潜力大、制种产量高、综合农艺性状优良、抗瘟性较好、适应性广等优点。本实施例中所用的遗传转化背景材料是用杂交稻F1种子诱导获得的愈伤,未经过有性繁殖阶段,因此,经转基因后获得的转基因T0代材料在遗传背景上是与杂交稻F1植株一致的。
2.多基因敲除载体的构建。
主要步骤如下(具体细节也可参见CN201510485573.2):
1)单个目的SK-gRNA的构建:
选择以下四个位点作为CRISPR-Cas9基因编辑系统敲除REC8、OSD1、PAIR1及MTL的位点(下划线表示的PAM序列):
OSD1基因敲除位点(SEQ ID NO:1):CTGCCGCCGACGAGCAACAAGG
PAIR1基因敲除位点(SEQ ID NO:2):AAGCAACCCAGTGCACCGCTGG
REC8基因敲除位点(SEQ ID NO:3):CCCATGGCACTAAGGCTCTCCG
MTL基因敲除位点(SEQ ID NO:4):GGTCAACGTCGAGACCGGCAGG
设计两个互补DNA序列分别为:在正向序列前加GGCA,在反向互补序列前加AAAC;
SK-gRNA上有两个AarI酶切位点,用AarI酶切后,形成带有粘性末端的载体;将设计的靶序列正向及反向引物变性退火后,T4连接酶连入之前构建的中间载体SK-gRNA,形成单个目的gRNA;
2)多个gRNA的串联及最终双元表达载体的构建:
利用BglII和BamHI,NheI和XbaI,SalI和XhoI是同尾酶的特性,进行gRNA的聚合:SK-gRNA OSD1用KpnI和XhoI进行酶切,作为载体;SK-gRNA PAIR1用SalI和XbaI酶切提供PAIR1 sgRNA片段,SK-gRNA REC8用NheI和BamHI酶切提供REC8sgRNA片段,SK-gRNA MTL用BglII和KpnI进行酶切提供MTL sgRNA片段,进行4个之内gRNA的一步法快速聚合;最终将聚合好的gRNA OSD1-gRNA REC8-gRNAPAIR1-gRNA MTL片段用KpnI和BglII进行酶切并回收片段,连接到表达Cas9蛋白的双元载体pC1300-Cas9中(KpnI和BamHI位点间),最终获得可以同时敲除REC8、OSD1、PAIR1及MTL四个基因的多基因敲除载体pC1300-Cas9-gRNA OSD1-gRNA REC8-gRNA PAIR1-gRNA MTL,用于转基因制备水稻多突变体。
3.转基因植株的获得。
将多基因敲除的双元表达载体pC1300-Cas9-gRNA OSD1-gRNA REC8-gRNA PAIR1-gRNA MTL通过电击的方法转入农杆菌(AgroBacteriumtumefaciens)株系EHA105中,利用农杆菌介导法将此双元表达载体转入水稻春优84的愈伤中。转化的具体方法是将杂交稻春优84种子的胚灭菌后,接种到诱导愈伤组织的培养基中。培养1周后,挑选生长旺盛,颜色浅黄,比较松散的胚性愈伤组织,用作转化的受体。用含有pC1300-Cas9-gRNA OSD1-gRNAREC8-gRNA PAIR1-gRNA MTL质粒的EHA105菌株侵染水稻愈伤组织,在黑暗处25℃培养3天后,在含有50mg/l潮霉素的选择培养基上筛选抗性愈伤组织和转基因植株。挑选在潮霉素选择培养基上正常生长的转基因植株。
4.测序鉴定四突变体
利用分子生物学手段鉴定目的基因突变情况。CTAB法单株提取转基因植物基因组DNA,PCR扩增目的条带。所用引物对:
OSD1-F(SEQ ID NO:5):atctccaggatgcctgaagtgag
OSD1-R(SEQ ID NO:6):cctagactgctactcttgctagtgat
PAIR1-F(SEQ ID NO:7):ctgtacctgtgcatctaattacag
PAIR1-R(SEQ ID NO:8):ccccatcttatgtactgagcttgccag
REC8-F(SEQ ID NO:9):gcgacgcttcactcgaagatca
REC8-R(SEQ ID NO:10):cgccatgcctcgttgatctcaa
MTL-F(SEQ ID NO:11):acagtgactagtgacaaacgatcg
MTL-R(SEQ ID NO:12):gatcgcgtcagcatgatgcgtgtac
得到的PCR产物送测序公司,分别用OSD1-F,PAIR1-F,REC8-F,MTL-F作为测序引物测序。所得结果与野生型序列进行比对。测序结果为双峰的,用简并密码子策略分析(http://dsdecode.scgene.com/进行峰图分析),直接获得突变信息。从中筛选出四个基因都为双等位突变的四突变体。
5.在子一代中鉴定倍性和基因型固定的植株。
1)在鉴定得到的四突变体植物的子一代植株中,利用流式细胞术进行细胞倍性的筛选,筛选得到的细胞倍性与母体植株一致的植株。
具体方法如下:
取一定量的植物组织放入玻璃培养皿中,加入1~2ml植物裂解缓冲液LB01,用刀片切碎(此操作始终在冰上进行);吸取培养皿内的解离液,50μm尼龙网过滤至离心管中;1200rpm,4℃,离心5min;弃上清,加入450μl的LB01、25uL的预冷PI(1mg/ml)和RNase A(1mg/ml)避光染色10min,上机检测,筛选出二倍体植株。
图3A示出了F1代植株春优84的细胞倍性检测结果;以及图3B示出了杂种优势固定植株的细胞倍性检测结果。
2)全基因组测序。
选取两个亲本春江16A和C84,春优84及倍性固定的子一代(随机挑选了4株)植株的叶子,提取DNA进行全基因组测序。根据全基因组测序结果显示(图4):春江16A和C84之间存在许多不同的纯合基因型,杂交种春优84在这些位点的基因型都为既有春江16A又有C84基因型的杂合状态,检测的4株植株的基因型与春优84一致,都为杂合状态,从分子生物学角度证明基因型与杂种母细胞完全一致。
实施例2
1.在本实施例中,使用保持系春江16B与籼粳中间型广亲和恢复系C84。本实施例中所用的遗传转化背景材料是用亲本种子诱导获得的愈伤。
2.多基因敲除载体的构建。
主要步骤如下
1)单个目的SK-gRNA的构建:
选择以下四个位点作为CRISPR-Cas9基因编辑系统敲除REC8、OSD1、PAIR1及MTL的位点(下划线表示的PAM序列):
OSD1基因敲除位点(SEQ ID NO:1):CTGCCGCCGACGAGCAACAAGG
PAIR1基因敲除位点(SEQ ID NO:2):AAGCAACCCAGTGCACCGCTGG
REC8基因敲除位点(SEQ ID NO:3):CCCATGGCACTAAGGCTCTCCG
MTL基因敲除位点(SEQ ID NO:4):GGTCAACGTCGAGACCGGCAGG
设计两个互补DNA序列分别为:在正向序列前加GGCA,在反向互补序列前加AAAC;
SK-gRNA上有两个AarI酶切位点,用AarI酶切后,形成带有粘性末端的载体;将设计的靶序列正向及反向引物变性退火后,T4连接酶连入之前构建的中间载体SK-gRNA,形成单个目的gRNA;
4)多个gRNA的串联及最终双元表达载体的构建:
利用BglII和BamHI,NheI和XbaI,SalI和XhoI是同尾酶的特性,进行gRNA的聚合:SK-gRNA OSD1用KpnI和XhoI进行酶切,作为载体;SK-gRNA PAIR1用SalI和XbaI酶切提供PAIR1 sgRNA片段,SK-gRNA REC8用NheI和BamHI酶切提供REC8 sgRNA片段,SK-gRNA MTL用BglII和KpnI进行酶切提供MTL sgRNA片段,进行4个之内gRNA的一步法快速聚合;最终将聚合好的gRNA OSD1-gRNA REC8-gRNA PAIR1-gRNA MTL片段用KpnI和BglII进行酶切并回收片段,连接到表达Cas9蛋白的双元载体pC1300-Cas9中(KpnI和BamHI位点间),最终获得可以同时敲除REC8、OSD1、PAIR1及MTL四个基因的多基因敲除载体pC1300-Cas9-gRNA OSD1-gRNA REC8-gRNA PAIR1-gRNA MTL,用于转基因制备水稻多突变体。
3.转基因植株的获得。
将多基因敲除的双元表达载体pC1300-Cas9-gRNA OSD1-gRNA REC8-gRNA PAIR1-gRNA MTL通过电击的方法转入农杆菌(AgroBacteriumtumefaciens)株系EHA105中,利用农杆菌介导法将此双元表达载体转入春江16B和C84的愈伤中。转化的具体方法是将种子的胚灭菌后,接种到诱导愈伤组织的培养基中。培养1周后,挑选生长旺盛,颜色浅黄,比较松散的胚性愈伤组织,用作转化的受体。用含有pC1300-Cas9-gRNA OSD1-gRNA REC8-gRNAPAIR1-gRNA MTL质粒的EHA105菌株侵染水稻愈伤组织,在黑暗处25℃培养3天后,在含有50mg/l潮霉素的选择培养基上筛选抗性愈伤组织和转基因植株。挑选在潮霉素选择培养基上正常生长的转基因植株。
4.测序鉴定四个基因都为杂合突变的春江16B和C84材料,再进行杂交,在后代筛选出四个基因都突变的杂交植株
利用分子生物学手段鉴定目的基因突变情况。CTAB法单株提取转基因植物基因组DNA,PCR扩增目的条带。所用引物对:
OSD1-F(SEQ ID NO:5):atctccaggatgcctgaagtgag
OSD1-R(SEQ ID NO:6):cctagactgctactcttgctagtgat
PAIR1-F(SEQ ID NO:7):ctgtacctgtgcatctaattacag
PAIR1-R(SEQ ID NO:8):ccccatcttatgtactgagcttgccag
REC8-F(SEQ ID NO:9):gcgacgcttcactcgaagatca
REC8-R(SEQ ID NO:10):cgccatgcctcgttgatctcaa
MTL-F(SEQ ID NO:11):acagtgactagtgacaaacgatcg
MTL-R(SEQ ID NO:12):gatcgcgtcagcatgatgcgtgtac
得到的PCR产物送测序公司,分别用OSD1-F,PAIR1-F,REC8-F,MTL-F作为测序引物测序。所得结果与野生型序列进行比对,可直接获得突变信息。
筛选到杂合突变的春江16B和C84材料后,相互杂交并在F1代中筛选出双等位突变的杂交植株。
5.收取杂交植株的种子,在子一代中鉴定倍性和基因型固定的植株。
1)在鉴定得到的3突变体植物的子一代植株中,利用流式细胞术进行细胞倍性的筛选,筛选得到的细胞倍性与母体植株一致的植株。
具体方法如下:
取一定量的植物组织放入玻璃培养皿中,加入1~2ml植物裂解缓冲液LB01,用刀片切碎(此操作始终在冰上进行);吸取培养皿内的解离液,50μm尼龙网过滤至离心管中;1200rpm,4℃,离心5min;弃上清,加入450μl的LB01、25uL的预冷PI(1mg/ml)和RNase A(1mg/ml)避光染色10min,上机检测,筛选出二倍体植株。
2)全基因组测序。
选取两个亲本春江16B和C84,春优84及倍性固定的子一代(随机挑选了2株)植株的叶子,提取DNA进行全基因组测序。根据全基因组测序结果显示:春江16B和C84之间存在许多不同的纯合基因型,杂交种春优84在这些位点的基因型都为既有春江16B又有C84基因型的杂合状态,检测的2株植株的基因型与春优84一致,都为杂合状态,从分子生物学角度证明基因型与杂种母细胞完全一致。
实施例3
1.在本实施例中,使用的F1杂交种是已审定的、商品化杂交稻品种春优84。春优84是利用不育系春江16A与籼粳中间型广亲和恢复系C84配组育成的粳不籼恢亚种间杂交稻新组合。该杂交稻具有产量潜力大、制种产量高、综合农艺性状优良、抗瘟性较好、适应性广等优点。本实施例中所用的遗传转化背景材料是用杂交稻F1种子诱导获得的愈伤,未经过有性繁殖阶段,因此,经转基因后获得的转基因T0代材料在遗传背景上是与杂交稻F1植株一致的。
2.多基因敲除载体的构建。
主要步骤如下
1)单个目的SK-gRNA的构建:
选择以下3个位点作为CRISPR-Cas9基因编辑系统敲除REC8、OSD1及PAIR1的位点(下划线表示的PAM序列):
OSD1基因敲除位点(SEQ ID NO:1):CTGCCGCCGACGAGCAACAAGG
PAIR1基因敲除位点(SEQ ID NO:2):AAGCAACCCAGTGCACCGCTGG
REC8基因敲除位点(SEQ ID NO:3):CCCATGGCACTAAGGCTCTCCG
设计两个互补DNA序列分别为:在正向序列前加GGCA,在反向互补序列前加AAAC;
SK-gRNA上有两个AarI酶切位点,用AarI酶切后,形成带有粘性末端的载体;将设计的靶序列正向及反向引物变性退火后,T4连接酶连入之前构建的中间载体SK-gRNA,形成单个目的gRNA;
2)三个gRNA的串联及最终双元表达载体的构建:
利用BglII和BamHI,NheI和XbaI,SalI和XhoI是同尾酶的特性,进行gRNA的聚合;最终将聚合好的gRNA OSD1-gRNA REC8-gRNA PAIR1片段用KpnI和BglII进行酶切并回收片段,连接到表达Cas9蛋白的双元载体pC1300-Cas9中(KpnI和BamHI位点间),最终获得可以同时敲除REC8、OSD1及PAIR1三个基因的多基因敲除载体pC1300-Cas9-gRNA OSD1-gRNAREC8-gRNA PAIR1,用于转基因制备水稻多突变体。
3.转基因植株的获得。
将多基因敲除的双元表达载体pC1300-Cas9-gRNA OSD1-gRNA REC8-gRNA PAIR1-gRNA MTL通过电击的方法转入农杆菌(AgroBacteriumtumefaciens)株系EHA105中,利用农杆菌介导法将此双元表达载体转入水稻春优84的愈伤中。转化的具体方法是将杂交稻春优84种子的胚灭菌后,接种到诱导愈伤组织的培养基中。培养1周后,挑选生长旺盛,颜色浅黄,比较松散的胚性愈伤组织,用作转化的受体。用含有pC1300-Cas9-gRNA OSD1-gRNAREC8-gRNA PAIR1质粒的EHA105菌株侵染水稻愈伤组织,在黑暗处25℃培养3天后,在含有50mg/l潮霉素的选择培养基上筛选抗性愈伤组织和转基因植株。挑选在潮霉素选择培养基上正常生长的转基因植株。
4.测序鉴定三突变体
利用分子生物学手段鉴定目的基因突变情况。CTAB法单株提取转基因植物基因组DNA,PCR扩增目的条带。所用引物对:
OSD1-F(SEQ ID NO:5):atctccaggatgcctgaagtgag
OSD1-R(SEQ ID NO:6):cctagactgctactcttgctagtgat
PAIR1-F(SEQ ID NO:7):ctgtacctgtgcatctaattacag
PAIR1-R(SEQ ID NO:8):ccccatcttatgtactgagcttgccag
REC8-F(SEQ ID NO:9):gcgacgcttcactcgaagatca
REC8-R(SEQ ID NO:10):cgccatgcctcgttgatctcaa
得到的PCR产物送测序公司,分别用OSD1-F,PAIR1-F,REC8-F作为测序引物测序。所得结果与野生型序列进行比对。测序结果为双峰的,用简并密码子策略分析(http://dsdecode.scgene.com/进行峰图分析),可直接获得突变信息。
其中,这3个位点都为双等位突变的突变体,就是可以产生与体细胞基因型和染色体倍性一致的配子的植株。
5.以三突变体为母本,授以其他单倍体诱导系植株花粉,诱导雌配子发育成种子,大量获得保持杂种优势的杂交种。
6.在子一代中鉴定倍性和基因型固定的植株。
1)在鉴定得到的三突变体植物的子一代植株中,利用流式细胞术进行细胞倍性的筛选,筛选得到的细胞倍性与母体植株一致的植株。
具体方法如下:
取一定量的植物组织放入玻璃培养皿中,加入1~2ml植物裂解缓冲液LB01,用刀片切碎(此操作始终在冰上进行);吸取培养皿内的解离液,50μm尼龙网过滤至离心管中;1200rpm,4℃,离心5min;弃上清,加入450μl的LB01、25uL的预冷PI(1mg/ml)和RNase A(1mg/ml)避光染色10min,上机检测,筛选出二倍体植株。
2)全基因组测序。
选取两个亲本春江16A和C84,春优84及倍性固定的子一代(随机挑选了4株)植株的叶子,提取DNA进行全基因组测序。根据全基因组测序结果显示:春江16A和C84之间存在许多不同的纯合基因型,杂交种春优84在这些位点的基因型都为既有春江16A又有C84基因型的杂合状态,检测的4株植株的基因型与春优84一致,都为杂合状态,从分子生物学角度证明基因型与杂种母细胞完全一致。
实施例4
1.在本实施例中,使用的F1杂交种是已审定的、商品化杂交稻品种春优84。春优84是利用不育系春江16A与籼粳中间型广亲和恢复系C84配组育成的粳不籼恢亚种间杂交稻新组合。该杂交稻具有产量潜力大、制种产量高、综合农艺性状优良、抗瘟性较好、适应性广等优点。本实施例中所用的遗传转化背景材料是用杂交稻F1种子诱导获得的愈伤,未经过有性繁殖阶段,因此,经转基因后获得的转基因T0代材料在遗传背景上是与杂交稻F1植株一致的。
2.多基因敲除载体的构建。
主要步骤如下
1)单个目的SK-gRNA的构建:
选择以下3个位点作为CRISPR-Cas9基因编辑系统敲除REC8、OSD1及PAIR1的位点(下划线表示的PAM序列):
OSD1基因敲除位点(SEQ ID NO:1):CTGCCGCCGACGAGCAACAAGG
PAIR1基因敲除位点(SEQ ID NO:2):AAGCAACCCAGTGCACCGCTGG
REC8基因敲除位点(SEQ ID NO:3):CCCATGGCACTAAGGCTCTCCG
设计两个互补DNA序列分别为:在正向序列前加GGCA,在反向互补序列前加AAAC;
SK-gRNA上有两个AarI酶切位点,用AarI酶切后,形成带有粘性末端的载体;将设计的靶序列正向及反向引物变性退火后,T4连接酶连入之前构建的中间载体SK-gRNA,形成单个目的gRNA;
2)三个gRNA的串联及最终双元表达载体的构建:
利用BglII和BamHI,NheI和XbaI,SalI和XhoI是同尾酶的特性,进行gRNA的聚合;最终将聚合好的gRNA OSD1-gRNA REC8-gRNA PAIR1片段用KpnI和BglII进行酶切并回收片段,连接到表达Cas9蛋白的双元载体pC1300-Cas9中(KpnI和BamHI位点间),最终获得可以同时敲除REC8、OSD1及PAIR1三个基因的多基因敲除载体pC1300-Cas9-gRNA OSD1-gRNAREC8-gRNA PAIR1,用于转基因制备水稻多突变体。
3.转基因植株的获得。
将多基因敲除的双元表达载体pC1300-Cas9-gRNA OSD1-gRNA REC8-gRNA PAIR1-gRNA MTL通过电击的方法转入农杆菌(AgroBacteriumtumefaciens)株系EHA105中,利用农杆菌介导法将此双元表达载体转入水稻春优84的愈伤中。转化的具体方法是将杂交稻春优84种子的胚灭菌后,接种到诱导愈伤组织的培养基中。培养1周后,挑选生长旺盛,颜色浅黄,比较松散的胚性愈伤组织,用作转化的受体。用含有pC1300-Cas9-gRNA OSD1-gRNAREC8-gRNA PAIR1质粒的EHA105菌株侵染水稻愈伤组织,在黑暗处25℃培养3天后,在含有50mg/l潮霉素的选择培养基上筛选抗性愈伤组织和转基因植株。挑选在潮霉素选择培养基上正常生长的转基因植株。
4.测序鉴定三突变体
利用分子生物学手段鉴定目的基因突变情况。CTAB法单株提取转基因植物基因组DNA,PCR扩增目的条带。所用引物对:
OSD1-F(SEQ ID NO:5):atctccaggatgcctgaagtgag
OSD1-R(SEQ ID NO:6):cctagactgctactcttgctagtgat
PAIR1-F(SEQ ID NO:7):ctgtacctgtgcatctaattacag
PAIR1-R(SEQ ID NO:8):ccccatcttatgtactgagcttgccag
REC8-F(SEQ ID NO:9):gcgacgcttcactcgaagatca
REC8-R(SEQ ID NO:10):cgccatgcctcgttgatctcaa
得到的PCR产物送测序公司,分别用OSD1-F,PAIR1-F,REC8-F作为测序引物测序。所得结果与野生型序列进行比对。测序结果为双峰的,用简并密码子策略分析(http://dsdecode.scgene.com/进行峰图分析),可直接获得突变信息。
其中,这3个位点都为双等位突变的突变体,就是可以产生与体细胞基因型和染色体倍性一致的配子的植株。
5.在三突变体发育到一定阶段后,分别通过无菌操作取花药或花粉接种到人工配置的花药培养基上,诱导其形成愈伤组织,进而通过组织培养获得了植株。
6.在组织培养的植株中鉴定倍性和基因型固定的植株。
1)在鉴定得到的3突变体植物的子一代植株中,利用流式细胞术进行细胞倍性的筛选,筛选得到的细胞倍性与母体植株一致的植株。
具体方法如下:
取一定量的植物组织放入玻璃培养皿中,加入1~2ml植物裂解缓冲液LB01,用刀片切碎(此操作始终在冰上进行);吸取培养皿内的解离液,50μm尼龙网过滤至离心管中;1200rpm,4℃,离心5min;弃上清,加入450μl的LB01、25uL的预冷PI(1mg/ml)和RNase A(1mg/ml)避光染色10min,上机检测,筛选出二倍体植株。
2)全基因组测序。
选取两个亲本春江16A和C84,春优84及倍性固定的子一代(随机挑选了4株)植株的叶子,提取DNA进行全基因组测序。根据全基因组测序结果显示:春江16A和C84之间存在许多不同的纯合基因型,杂交种春优84在这些位点的基因型都为既有春江16A又有C84基因型的杂合状态,检测的4株植株的基因型与春优84一致,都为杂合状态,从分子生物学角度证明基因型与杂种母细胞完全一致。
实施例5
1.在本实施例中,使用的F1杂交种是已审定的、商品化杂交稻品种春优84。春优84是利用不育系春江16A与籼粳中间型广亲和恢复系C84配组育成的粳不籼恢亚种间杂交稻新组合。该杂交稻具有产量潜力大、制种产量高、综合农艺性状优良、抗瘟性较好、适应性广等优点。本实施例中所用的遗传转化背景材料是用杂交稻F1种子诱导获得的愈伤,未经过有性繁殖阶段,因此,经转基因后获得的转基因T0代材料在遗传背景上是与杂交稻F1植株一致的。
2.多基因敲除载体的构建。
主要步骤如下
1)单个目的SK-gRNA的构建:
选择以下3个位点作为CRISPR-Cas9基因编辑系统敲除REC8、OSD1及PAIR1的位点(下划线表示的PAM序列):
OSD1基因敲除位点(SEQ ID NO:1):CTGCCGCCGACGAGCAACAAGG
PAIR1基因敲除位点(SEQ ID NO:2):AAGCAACCCAGTGCACCGCTGG
REC8基因敲除位点(SEQ ID NO:3):CCCATGGCACTAAGGCTCTCCG
设计两个互补DNA序列分别为:在正向序列前加GGCA,在反向互补序列前加AAAC;
SK-gRNA上有两个AarI酶切位点,用AarI酶切后,形成带有粘性末端的载体;将设计的靶序列正向及反向引物变性退火后,T4连接酶连入之前构建的中间载体SK-gRNA,形成单个目的gRNA;
2)三个gRNA的串联及最终双元表达载体的构建:
利用BglII和BamHI,NheI和XbaI,SalI和XhoI是同尾酶的特性,进行gRNA的聚合;最终将聚合好的gRNA OSD1-gRNA REC8-gRNA PAIR1片段用KpnI和BglII进行酶切并回收片段,连接到表达Cas9蛋白的双元载体pC1300-Cas9中(KpnI和BamHI位点间),最终获得可以同时敲除REC8、OSD1及PAIR1三个基因的多基因敲除载体pC1300-Cas9-gRNA OSD1-gRNAREC8-gRNA PAIR1,用于转基因制备水稻多突变体。
3.转基因植株的获得。
将多基因敲除的双元表达载体pC1300-Cas9-gRNA OSD1-gRNA REC8-gRNA PAIR1-gRNA MTL通过电击的方法转入农杆菌(AgroBacteriumtumefaciens)株系EHA105中,利用农杆菌介导法将此双元表达载体转入水稻春优84的愈伤中。转化的具体方法是将杂交稻春优84种子的胚灭菌后,接种到诱导愈伤组织的培养基中。培养1周后,挑选生长旺盛,颜色浅黄,比较松散的胚性愈伤组织,用作转化的受体。用含有pC1300-Cas9-gRNA OSD1-gRNAREC8-gRNA PAIR1质粒的EHA105菌株侵染水稻愈伤组织,在黑暗处25℃培养3天后,在含有50mg/l潮霉素的选择培养基上筛选抗性愈伤组织和转基因植株。挑选在潮霉素选择培养基上正常生长的转基因植株。
4.测序鉴定三突变体
利用分子生物学手段鉴定目的基因突变情况。CTAB法单株提取转基因植物基因组DNA,PCR扩增目的条带。所用引物对:
OSD1-F(SEQ ID NO:5):atctccaggatgcctgaagtgag
OSD1-R(SEQ ID NO:6):cctagactgctactcttgctagtgat
PAIR1-F(SEQ ID NO:7):ctgtacctgtgcatctaattacag
PAIR1-R(SEQ ID NO:8):ccccatcttatgtactgagcttgccag
REC8-F(SEQ ID NO:9):gcgacgcttcactcgaagatca
REC8-R(SEQ ID NO:10):cgccatgcctcgttgatctcaa
得到的PCR产物送测序公司,分别用OSD1-F,PAIR1-F,REC8-F作为测序引物测序。所得结果与野生型序列进行比对。测序结果为双峰的,用简并密码子策略分析(http://dsdecode.scgene.com/进行峰图分析),可直接获得突变信息。
其中,这3个位点都为双等位突变的突变体,就是可以产生与体细胞基因型和染色体倍性一致的配子的植株。
5.化学诱导孤雌生殖
取同时敲除REC8、OSD1、PAIR1三个基因的水稻材料,水稻开花之前,按一般杂交技术剪颖杀雄,然后将稻穗浸没于处理液5~50mg/L马来酰肼或2~20mg/L 6-苄氨基腺嘌呤中2-3min,严密套袋避免花粉进入。处理后20天,取幼胚或谷粒培养,获得孤雌生殖的植株。
6.在子一代中鉴定倍性和基因型固定的植株。
1)在鉴定得到的三突变体植物的子一代植株中,利用流式细胞术进行细胞倍性的筛选,筛选得到的细胞倍性与母体植株一致的植株。
具体方法如下:
取一定量的植物组织放入玻璃培养皿中,加入1~2ml植物裂解缓冲液LB01,用刀片切碎(此操作始终在冰上进行);吸取培养皿内的解离液,50μm尼龙网过滤至离心管中;1200rpm,4℃,离心5min;弃上清,加入450μl的LB01、25uL的预冷PI(1mg/ml)和RNase A(1mg/ml)避光染色10min,上机检测,筛选出二倍体植株。
2)全基因组测序。
选取两个亲本春江16A和C84,春优84及倍性固定的子一代(随机挑选了4株)植株的叶子,提取DNA进行全基因组测序。根据全基因组测序结果显示:春江16A和C84之间存在许多不同的纯合基因型,杂交种春优84在这些位点的基因型都为既有春江16A又有C84基因型的杂合状态,检测的4株植株的基因型与春优84一致,都为杂合状态,从分子生物学角度证明基因型与杂种母细胞完全一致。
实施例6
1.突变体诱变与筛选
在大豆品种中黄39中,通过EMS诱变,在后代通过高通量测序技术筛选得到REC8和OSD1分别为杂合突变的植株,通过杂合植株间的杂交与后代筛选,得到REC8和OSD1都为杂合突变的植株;在大豆品种齐黄34中,通过EMS诱变,在后代通过高通量测序技术筛选得到SPO11-1和CENH3基因分别为杂合突变的植株,通过杂合植株间的杂交与后代筛选,得到SPO11-1和CENH3都为杂合突变的植株;将REC8和OSD1杂合突变的植株和SPO11-1和CENH3都为杂合突变的植株进行杂交,在后代中筛选得到四个基因都为杂合突变的植株。
2.转基因载体构建
构建了卵细胞特异表达的EC1.2基因启动子驱动野生型CENH3表达的双元载体,将该载体转化到4个基因都为杂合突变的植株中;在植株的自交后代中鉴定并筛选得到REC8、OSD1、SPO11-1和CENH3基因都为纯合突变、且有EC1.2::CENH3转基因成分的单株,收获该植株上的自交种子。
3.在子一代中鉴定倍性和基因型固定的植株。
1)在子一代植株中,利用流式细胞术进行细胞倍性的筛选,筛选得到的细胞倍性与母体植株一致的植株。
具体方法如下:
取一定量的植物组织放入玻璃培养皿中,加入1~2ml植物裂解缓冲液LB01,用刀片切碎(此操作始终在冰上进行);吸取培养皿内的解离液,50μm尼龙网过滤至离心管中;1200rpm,4℃,离心5min;弃上清,加入450μl的LB01、25uL的预冷PI(1mg/ml)和RNase A(1mg/ml)避光染色10min,上机检测,筛选出二倍体植株。
2)基因型检测。
选取倍性固定的子一代(随机挑选了4株)以及其上一代植株的叶子,提取DNA;在上一代杂交材料中随机筛选出16处杂合状态的位点,并设计出检测引物。对子一代植株进行基因型检测,检测发现该4株植株在16个位点处的基因型与上一代完全一致,即都为杂合状态,从分子生物学角度证明杂合基因型没有发生重组与分离。
另外,本实施例中所用的所有载体和试剂包含在本实施例的试剂盒之中。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
序列表
<110> 中国水稻研究所
<120> 一种利用植物杂种优势的方法
<130> PN130488SDYJS
<150> 201810325528.4
<151> 2018-04-12
<160> 31
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<221> primer_bind
<222> (1)..(22)
<223> OSD1基因敲除位点
<220>
<221> primer_bind
<222> (20)..(22)
<223> PAM序列
<400> 1
ctgccgccga cgagcaacaa gg 22
<210> 2
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<221> primer_bind
<222> (1)..(22)
<223> PAIR1基因敲除位点
<220>
<221> primer_bind
<222> (20)..(22)
<223> PAM序列
<400> 2
aagcaaccca gtgcaccgct gg 22
<210> 3
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<221> primer_bind
<222> (1)..(22)
<223> REC8基因敲除位点
<220>
<221> primer_bind
<222> (20)..(22)
<223> PAM序列
<400> 3
cccatggcac taaggctctc cg 22
<210> 4
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<221> primer_bind
<222> (1)..(22)
<223> MTL基因敲除位点
<220>
<221> primer_bind
<222> (20)..(22)
<223> PAM序列
<400> 4
ggtcaacgtc gagaccggca gg 22
<210> 5
<211> 23
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<221> primer_bind
<222> (1)..(23)
<223> 引物OSD1-F
<400> 5
atctccagga tgcctgaagt gag 23
<210> 6
<211> 26
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<221> primer_bind
<222> (1)..(26)
<223> 引物OSD1-R
<400> 6
cctagactgc tactcttgct agtgat 26
<210> 7
<211> 24
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<221> primer_bind
<222> (1)..(24)
<223> 引物PAIR1-F
<400> 7
ctgtacctgt gcatctaatt acag 24
<210> 8
<211> 27
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<221> primer_bind
<222> (1)..(27)
<223> 引物PAIR1-R
<400> 8
ccccatctta tgtactgagc ttgccag 27
<210> 9
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<221> primer_bind
<222> (1)..(22)
<223> 引物REC8-F
<400> 9
gcgacgcttc actcgaagat ca 22
<210> 10
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<221> protein_bind
<222> (1)..(22)
<223> 引物REC8-R
<400> 10
cgccatgcct cgttgatctc aa 22
<210> 11
<211> 24
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<221> primer_bind
<222> (1)..(24)
<223> 引物MTL-F
<400> 11
acagtgacta gtgacaaacg atcg 24
<210> 12
<211> 25
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<220>
<221> primer_bind
<222> (1)..(25)
<223> 引物MTL-R
<400> 12
gatcgcgtca gcatgatgcg tgtac 25
<210> 13
<211> 492
<212> PRT
<213> 植物(plant)
<400> 13
Met Lys Leu Lys Met Asn Lys Ala Cys Asp Ile Ala Ser Ile Ser Val
1 5 10 15
Leu Pro Pro Arg Arg Thr Gly Gly Ser Ser Gly Ala Ser Ala Ser Gly
20 25 30
Ser Val Ala Val Ala Val Ala Ser Gln Pro Arg Ser Gln Pro Leu Ser
35 40 45
Gln Ser Gln Gln Ser Phe Ser Gln Gly Ala Ser Ala Ser Leu Leu His
50 55 60
Ser Gln Ser Gln Phe Ser Gln Val Ser Leu Asp Asp Asn Leu Leu Thr
65 70 75 80
Leu Leu Pro Ser Pro Thr Arg Asp Gln Arg Phe Gly Leu His Asp Asp
85 90 95
Ser Ser Lys Arg Met Ser Ser Leu Pro Ala Ser Ser Ala Ser Cys Ala
100 105 110
Arg Glu Glu Ser Gln Leu Gln Leu Ala Lys Leu Pro Ser Asn Pro Val
115 120 125
His Arg Trp Asn Pro Ser Ile Ala Asp Thr Arg Ser Gly Gln Val Thr
130 135 140
Asn Glu Asp Val Glu Arg Lys Phe Gln His Leu Ala Ser Ser Val His
145 150 155 160
Lys Met Gly Met Val Val Asp Ser Val Gln Ser Asp Val Met Gln Leu
165 170 175
Asn Arg Ala Met Lys Glu Ala Ser Leu Asp Ser Gly Ser Ile Arg Gln
180 185 190
Lys Ile Ala Val Leu Glu Ser Ser Leu Gln Gln Ile Leu Lys Gly Gln
195 200 205
Asp Asp Leu Lys Ala Leu Phe Gly Ser Ser Thr Lys His Asn Pro Asp
210 215 220
Gln Thr Ser Val Leu Asn Ser Leu Gly Ser Lys Leu Asn Glu Ile Ser
225 230 235 240
Ser Thr Leu Ala Thr Leu Gln Thr Gln Met Gln Ala Arg Gln Leu Gln
245 250 255
Gly Asp Gln Thr Thr Val Leu Asn Ser Asn Ala Ser Lys Ser Asn Glu
260 265 270
Ile Ser Ser Thr Leu Ala Thr Leu Gln Thr Gln Met Gln Ala Asp Ile
275 280 285
Arg Gln Leu Arg Cys Asp Val Phe Arg Val Phe Thr Lys Glu Met Glu
290 295 300
Gly Val Val Arg Ala Ile Arg Ser Val Asn Ser Arg Pro Ala Ala Met
305 310 315 320
Gln Met Met Ala Asp Gln Ser Tyr Gln Val Pro Val Ser Asn Gly Trp
325 330 335
Thr Gln Ile Asn Gln Thr Pro Val Ala Ala Gly Arg Ser Pro Met Asn
340 345 350
Arg Ala Pro Val Ala Ala Gly Arg Ser Arg Met Asn Gln Leu Pro Glu
355 360 365
Thr Lys Val Leu Ser Ala His Leu Val Tyr Pro Ala Lys Val Thr Asp
370 375 380
Leu Lys Pro Lys Val Glu Gln Gly Lys Val Lys Ala Ala Pro Gln Lys
385 390 395 400
Pro Phe Ala Ser Ser Tyr Tyr Arg Val Ala Pro Lys Gln Glu Glu Val
405 410 415
Ala Ile Arg Lys Val Asn Ile Gln Val Pro Ala Lys Lys Ala Pro Val
420 425 430
Ser Ile Ile Ile Glu Ser Asp Asp Asp Ser Glu Gly Arg Ala Ser Cys
435 440 445
Val Ile Leu Lys Thr Glu Thr Gly Ser Lys Glu Trp Lys Val Thr Lys
450 455 460
Gln Gly Thr Glu Glu Gly Leu Glu Ile Leu Arg Arg Ala Arg Lys Arg
465 470 475 480
Arg Arg Arg Glu Met Gln Ser Ile Val Leu Ala Ser
485 490
<210> 14
<211> 609
<212> PRT
<213> 植物(plant)
<400> 14
Met Val Met Ala Gln Lys Thr Lys Glu Ala Glu Ile Thr Glu Gln Asp
1 5 10 15
Ser Leu Leu Leu Thr Arg Asn Leu Leu Arg Ile Ala Ile Tyr Asn Ile
20 25 30
Ser Tyr Ile Arg Gly Leu Phe Pro Glu Lys Tyr Phe Asn Asp Lys Ser
35 40 45
Val Pro Ala Leu Glu Met Lys Ile Lys Lys Leu Met Pro Met Asp Thr
50 55 60
Glu Ser Arg Arg Leu Ile Asp Trp Met Glu Lys Gly Val Tyr Asp Ala
65 70 75 80
Leu Gln Lys Lys Tyr Leu Lys Thr Leu Leu Phe Cys Ile Cys Glu Lys
85 90 95
Glu Glu Gly Pro Met Ile Glu Glu Tyr Ala Phe Ser Phe Ser Tyr Pro
100 105 110
Asn Thr Ser Gly Asp Glu Val Ala Met Asn Leu Ser Arg Thr Gly Ser
115 120 125
Lys Lys Asn Ser Ala Thr Phe Lys Ser Asn Ala Ala Glu Val Thr Pro
130 135 140
Asp Gln Met Arg Ser Ser Ala Cys Lys Met Ile Arg Thr Leu Val Ser
145 150 155 160
Leu Met Arg Thr Leu Asp Gln Met Pro Glu Glu Arg Thr Ile Leu Met
165 170 175
Lys Leu Leu Tyr Tyr Asp Asp Val Thr Pro Glu Asp Tyr Glu Pro Pro
180 185 190
Phe Phe Lys Cys Cys Ala Asp Asn Glu Ala Ile Asn Ile Trp Asn Lys
195 200 205
Asn Pro Leu Lys Met Glu Val Gly Asn Val Asn Ser Lys His Leu Val
210 215 220
Leu Ala Leu Lys Val Lys Ser Val Leu Asp Pro Cys Asp Asp Asn Asn
225 230 235 240
Val Asn Ser Glu Asp Asp Asn Met Ser Leu Asp Asn Glu Ser Asp Gln
245 250 255
Asp Asn Asp Phe Ser Asp Thr Glu Val Arg Pro Ser Glu Ala Glu Arg
260 265 270
Tyr Ile Val Ala Pro Asn Asp Gly Thr Cys Lys Gly Gln Asn Gly Thr
275 280 285
Ile Ser Glu Asp Asp Thr Gln Asp Pro Val His Glu Glu Glu Leu Thr
290 295 300
Ala Gln Val Arg Glu Trp Ile Cys Ser Arg Asp Thr Glu Ser Leu Glu
305 310 315 320
Val Ser Asp Val Leu Val Asn Phe Pro Asp Ile Ser Met Glu Met Val
325 330 335
Glu Asp Ile Met Glu Arg Leu Leu Lys Asp Gly Leu Leu Ser Arg Ala
340 345 350
Lys Lys Asp Ser Tyr Ser Val Asn Lys Ile Ala Asp Pro Thr Thr Pro
355 360 365
His Ile Lys Lys Glu Val Ile Met Gln Asn Val Ser Pro Thr Glu Gly
370 375 380
Thr Lys Asn Ser Asn Gly Asp Leu Met Tyr Met Lys Ala Leu Tyr His
385 390 395 400
Ala Leu Pro Met Asp Tyr Val Ser Val Gly Lys Leu His Gly Lys Leu
405 410 415
Asp Gly Glu Ala Ser Gln Asn Met Val Arg Lys Leu Ile Glu Lys Met
420 425 430
Val Gln Asp Gly Tyr Val Lys Asn Ser Ala Asn Arg Arg Leu Gly Lys
435 440 445
Ala Val Ile His Ser Glu Val Thr Asn Arg Lys Leu Leu Glu Ile Lys
450 455 460
Lys Ile Leu Glu Val Asp Ile Ala Glu Gln Met Ala Ile Asp Thr Asn
465 470 475 480
Ala Glu Pro Gly Glu Pro Glu Arg Lys Asp His Leu Ser Gly His Glu
485 490 495
Met Arg Asp Gly Ser Thr Met Gly Cys Leu Gln Ser Val Gly Ser Asp
500 505 510
Leu Thr Arg Thr Arg Glu Leu Pro Glu Pro Gln Gln Asn Val Ser Met
515 520 525
Gln Ser Gly Gln Glu Ala Ser Thr Val Asp Lys Asp Pro Ser Arg Thr
530 535 540
Pro Thr Ser Val Arg Glu Ala Ser Val Cys Ser Leu Glu Ser Gly Val
545 550 555 560
Leu Gly Gln Lys Val Arg Lys Ser Leu Ala Gly Ala Gly Gly Thr Gln
565 570 575
Cys Ser Gln Asp Lys Arg Phe Arg Lys Ala Ser Thr Val Lys Glu Pro
580 585 590
Ile Leu Gln Tyr Val Lys Arg Gln Lys Ser Gln Val Gln Val Gln Val
595 600 605
Gln
<210> 15
<211> 844
<212> PRT
<213> 植物(plant)
<400> 15
Met Glu Val Glu Leu Thr Asn Ile Gln Lys Ala Thr Ser Ser Asp Tyr
1 5 10 15
Trp Ser Leu Ala Ser Asn Gln Tyr Pro Cys Gly Lys Phe Pro Lys Val
20 25 30
Ser Val Gly Val Thr Ile Pro Arg Thr Ser Ser Val Ser Arg Gly Arg
35 40 45
Asp Ala Ala Ser Thr Ala Ala Phe Glu Lys Asn Leu Ser Gln Gly Thr
50 55 60
Asp Gly Arg Ser Arg Pro Pro Lys Met Asp Asn Ala Ser Leu Gln Val
65 70 75 80
Ser Pro Glu Ala Ala Asn His Gly Gly Ser Ala Lys Glu Val Pro Lys
85 90 95
Pro Val Pro Ala Lys Val Ser Val Ser Gln Pro Asp Asp Asn Ala Ile
100 105 110
Glu Gln Thr Gly Thr Phe Ser Phe Gly Thr Arg Arg Glu Gln Asp Ser
115 120 125
His Leu Asp Gln Leu Asp Arg Pro Pro Leu Val Ser Ser Gln Gly Lys
130 135 140
Arg Gln Val Glu Ser Ala Asp Lys Asn Lys Pro Asn Ser Glu Met Leu
145 150 155 160
Arg Met Lys Leu Trp Glu Ile Leu Gly Gly Thr Ser Gln Asn Lys Glu
165 170 175
Ala Val Ala Ser Pro Asn Pro Glu Asp Ile Glu Thr Pro Cys Gln Pro
180 185 190
Lys Ser Gln Ile Ala Asn Gly Pro Ser Ser Gly Arg Gln Lys Val Phe
195 200 205
Thr Ser Pro Val Pro Tyr Asn Ile Lys Thr Pro Ala Gln Phe Asn Ser
210 215 220
Gln Thr Ala Asn Lys Pro Ser Ser Asp Pro Ile Glu Ser Asp Ser Asp
225 230 235 240
Ser Pro Gln Val Val Glu Val Arg Pro Ile Thr Arg Ser Leu Gly Arg
245 250 255
Lys Lys Glu Pro Thr Gly Ser Thr His Gln Asp Lys Ser Gly Ser Ala
260 265 270
Lys Lys Pro Leu Ser Thr His Arg Ser Thr Pro Lys Gln Lys Ile Leu
275 280 285
Asp Asn Val Phe Ala Phe Asn Asp Lys Cys Thr Pro Lys Thr Val Gly
290 295 300
Lys Ser Ala Asn Gly Glu Ser Gly Ser Leu Arg Asn Leu Arg Ser Leu
305 310 315 320
Ser Arg Arg Ala Lys Val Glu Pro Lys Lys Ala His Cys Ser Asp Arg
325 330 335
Ile Ser His Lys Thr Thr Gln Asp Asp Met Glu Arg Lys Val Pro Ser
340 345 350
Lys Tyr Ile Pro Ser Glu Lys Lys Gly Glu Lys Thr Asn Ser Phe Ser
355 360 365
Ser Leu Ser Arg Thr Gly Lys Thr Ala Glu Ser Cys Ser Arg Ser Pro
370 375 380
Lys Arg Glu Arg Arg Val Asn Thr Met Ala Asn Val Gly Ala Arg Lys
385 390 395 400
Met Gln Leu Ser Glu Asn Leu Leu Val Lys Thr Leu Asn Asp Gly Glu
405 410 415
His Lys Leu Ser Ser Pro Gln Leu Thr Ser Phe Lys Ser Lys Gly Lys
420 425 430
Cys Ser Ser Ile Ser Pro Gln Gln Lys Glu Asn Asp Asn Thr His Ile
435 440 445
Pro Glu Ala Ser Asp Arg Thr Ala Ala Arg Asn Ser Phe Asn Ser Thr
450 455 460
Pro Ser Pro Ala Ala Asn Pro Ser Pro Val Leu Arg Lys Tyr Ser Trp
465 470 475 480
Glu His Asp Glu Asn Pro Ala Ile Asn Gly Lys Ser Gly Gln Lys Asp
485 490 495
Ala Ser Pro Leu Ala Asp Arg Phe Ser Asp Met Pro Asp Asp Phe Ala
500 505 510
Ser Pro Thr Phe Ala Ala Asn Ile Lys Ile Ser Pro His Arg Ser Lys
515 520 525
Met Leu Asp Asp Asp Leu Phe Ser Ser Lys Tyr Pro Lys Gly Val Asn
530 535 540
Arg Ser Arg Ser Thr Ser Phe Thr Ser Asp Pro Glu Ser Glu Pro Leu
545 550 555 560
Asp Lys Met Glu Lys Thr Asn Glu Leu Pro Gly Ser Glu Ser Pro Asn
565 570 575
Ser Gln Glu Glu Arg Gln Asn Arg Lys Gln Pro His Leu Ser Pro Leu
580 585 590
Ser Pro Ile Glu Ser Glu Gly Ala Gln Ile Ser Ile Pro Ser Phe Arg
595 600 605
Lys Gly Tyr Lys Ser His Lys Trp Leu Ser Asp Val Asp Ser Pro Asp
610 615 620
Lys Ser Ser Ile Glu His Leu Gly Arg Lys Ser His Leu Lys Glu Gly
625 630 635 640
Arg Lys Gly Lys Arg Gln Leu Thr Ser Pro Thr His Phe Ala Thr Ser
645 650 655
Gly Thr Gln Glu Thr Met Ser Asp Lys Glu Pro Glu Lys Val Pro Glu
660 665 670
Asn Tyr Leu Thr Arg Ala Phe Asp Gln Leu Val Val Val Leu Gly Arg
675 680 685
Phe Gln Thr Lys Ile Lys Ser Glu Thr Arg Asn Lys Ser Ser Lys Ile
690 695 700
Leu Ala Ala Thr Gly Glu Ile Ile Arg Gln His Leu Glu Gly Val Glu
705 710 715 720
Gly Gln Met Gln Ala Asp Val Asp Lys Leu Val Asn Ala Gly Lys Ser
725 730 735
Lys Arg Lys Arg Leu Glu Ser Thr Phe Glu Glu Gln Gln Glu Lys Leu
740 745 750
Arg Ile Leu His Glu Lys Phe Lys Glu Glu Val Asn Gln Gln Leu Leu
755 760 765
Gly Cys Lys Asn Ser Val Glu Asp Phe Glu Ala Tyr His Ala Glu Leu
770 775 780
Lys Gly Val Ala Asp Lys Gln Lys Ala Ser His Lys Lys Leu Leu Gln
785 790 795 800
Asn Ala Glu Lys Thr Val Gly Ala Gln Leu Ser Asp Ala Glu Thr Lys
805 810 815
Ile Ala Glu Val Gln Lys Arg Ala Arg Lys Arg Met Lys Gly Leu Lys
820 825 830
Phe Val Leu Lys Glu Leu Ile Ala Glu Thr Ala Glu
835 840
<210> 16
<211> 1193
<212> PRT
<213> 植物(plant)
<400> 16
Met Glu Met Val Leu Ile Met Ser Phe Arg Val Leu Leu Tyr His Arg
1 5 10 15
Leu Thr Ala Gln Thr Gly Pro Phe Lys Leu His Cys Leu Gly Ile Leu
20 25 30
Leu Asn Ser Thr Lys Asp Ala Ala Thr Tyr Ile Gly Asp Lys Gln Ser
35 40 45
Leu Tyr Leu Asn Leu Val Asn Asn Leu Arg Leu Pro Ser Asp Glu Ile
50 55 60
Arg Gly Glu Ile Leu Phe Val Leu Tyr Lys Leu Ser Leu Leu Asn Ala
65 70 75 80
Thr Pro Trp Asp Asp Ile Cys Asp Asn Asp Asn Val Asp Leu Ser Ala
85 90 95
Ile Gly Arg Ser Leu Leu Gln Phe Ser Leu Glu Val Leu Leu Lys Thr
100 105 110
Gln Asn Asp Asp Val Arg Leu Asn Cys Ile Ala Leu Leu Leu Thr Leu
115 120 125
Ala Lys Lys Gly Ala Phe Asp Ile Leu Leu Leu Ser Asp Pro Ser Leu
130 135 140
Ile Asn Ser Ala Glu Ala Glu Asp Asn Val Pro Leu Asn Asp Ser Leu
145 150 155 160
Val Ile Leu Phe Ala Glu Ala Val Lys Gly Ser Leu Leu Ser Thr Asn
165 170 175
Ile Glu Val Gln Thr Gly Thr Leu Glu Leu Ile Phe His Phe Leu Ser
180 185 190
Ser Asp Ala Asn Ile Phe Val Leu Lys Thr Leu Ile Asp Gln Asn Val
195 200 205
Ala Asp Tyr Val Phe Glu Val Leu Arg Leu Ser Gly Met Arg Asn His
210 215 220
Leu Leu Gln Ser Ser Asn Ala Ser Gln Phe Leu Thr Lys Leu Leu Tyr
225 230 235 240
Val Ser Gly Asn Asn Asp Pro Leu Val Ile Ser Ser Ile Lys Val Leu
245 250 255
Ser Ile Leu Ala Asn Ser Glu Glu Arg Phe Lys Glu Lys Leu Ala Ile
260 265 270
Ala Val Ser Thr Leu Leu Pro Val Leu His Tyr Val Ser Glu Ile Pro
275 280 285
Phe His Pro Val Gln Ser Gln Val Leu Arg Leu Val Cys Ile Ser Ile
290 295 300
Ile Asn Cys Ser Gly Ile Leu Ser Leu Ser Gln Glu Glu Gln Ile Ala
305 310 315 320
Cys Thr Leu Ser Ala Ile Leu Arg Arg His Gly Asn Gly Glu Leu Gly
325 330 335
Met Ser Ser Glu Thr Phe Ala Leu Val Cys Ser Met Leu Val Glu Ile
340 345 350
Leu Lys Leu Pro Ser Ala Asp Asp Ile Gln Lys Leu Pro Ser Phe Ile
355 360 365
Val Glu Ala Ser Lys His Ala Ile Ser Leu Thr Phe Ser His Glu Tyr
370 375 380
Asp Cys Leu Phe Leu Ile Pro His Ser Leu Leu Leu Leu Lys Glu Ala
385 390 395 400
Leu Ile Phe Cys Leu Glu Gly Asn Lys Asp Gln Ile Leu Arg Lys Lys
405 410 415
Ser Leu Glu Asp Ser Ile Ile Glu Thr Cys Glu Thr Tyr Leu Leu Pro
420 425 430
Trp Leu Glu Ser Ala Ile Val Asp Gly Asn Asp Glu Glu Thr Leu Ser
435 440 445
Gly Ile Leu Gln Ile Phe Gln Ile Ile Leu Ser Arg Ala Ser Asp Asn
450 455 460
Lys Ser Phe Lys Phe Ala Glu Met Leu Ala Ser Ser Ser Trp Phe Ser
465 470 475 480
Leu Ser Phe Gly Phe Met Gly Leu Phe Pro Thr Asp His Val Lys Ser
485 490 495
Ala Val Tyr Leu Val Ile Ser Ser Ile Val Asp Lys Val Leu Gly Ile
500 505 510
Ser Tyr Gly Glu Thr Ile Arg Asp Ala Cys Ile Tyr Leu Pro Pro Asp
515 520 525
Pro Ala Glu Leu Leu Tyr Leu Leu Gly Gln Cys Ser Ser Glu Asp Phe
530 535 540
Asn Leu Ala Ser Cys Gln Cys Ala Ile Leu Val Ile Leu Tyr Val Cys
545 550 555 560
Ser Phe Tyr Asn Glu Arg Leu Ala Ala Asp Asn Gln Ile Leu Ala Ser
565 570 575
Val Glu Gln Tyr Ile Leu Leu Asn Gly Ala Lys Phe Pro His Glu Ile
580 585 590
Pro Gly Ser Leu Met Leu Thr Leu Leu Val His Leu Tyr Ala Phe Val
595 600 605
Arg Gly Ile Ser Phe Arg Phe Gly Ile Pro His Ser Pro Glu Ala Glu
610 615 620
Lys Thr Leu Phe His Ala Met Thr His Lys Glu Trp Asp Leu Leu Leu
625 630 635 640
Ile Arg Val His Leu Ile Ala Leu Lys Trp Leu Phe Gln Asn Glu Glu
645 650 655
Leu Met Glu Pro Leu Ser Phe His Leu Leu Asn Phe Cys Lys Phe Phe
660 665 670
Cys Glu Asp Arg Thr Val Met Leu Ser Ser Ser Thr Gln Leu Val Asp
675 680 685
Ile Gln Leu Ile Ala Glu Leu Val Tyr Ser Gly Glu Thr Cys Ile Ser
690 695 700
Ser Leu Leu Val Ser Leu Leu Ser Gln Met Ile Lys Glu Ser Ala Glu
705 710 715 720
Asp Glu Val Leu Ser Val Val Asn Val Ile Thr Glu Ile Leu Val Ser
725 730 735
Phe Pro Cys Thr Ser Asp Gln Phe Val Ser Cys Gly Ile Val Asp Ala
740 745 750
Leu Gly Ser Ile Tyr Leu Ser Leu Cys Ser Ser Arg Ile Lys Ser Val
755 760 765
Cys Ser Leu Leu Ile Phe Asn Ile Leu His Ser Ala Ser Ala Met Thr
770 775 780
Phe Thr Cys Asp Asp Asp Ala Trp Leu Ala Leu Thr Met Lys Leu Leu
785 790 795 800
Asp Cys Phe Asn Ser Ser Leu Ala Tyr Thr Ser Ser Glu Gln Glu Trp
805 810 815
Lys Ile Leu Ile Gly Ile Leu Cys Leu Ile Leu Asn His Ser Ala Asn
820 825 830
Lys Val Leu Ile Glu Pro Ala Lys Ala Ile Ile Leu Asn Asn Cys Leu
835 840 845
Ala Leu Leu Met Asp Gly Ile Val Gln Glu Ala Cys Ala Lys Gly Pro
850 855 860
Ser Leu Phe Gln His Asn Gln Glu Thr Thr Phe Gly Glu Leu Leu Ile
865 870 875 880
Leu Met Leu Leu Leu Ile Phe Phe Ser Val Arg Ser Leu Gln Ala Ile
885 890 895
Leu Glu Ala Ser Ile Asp Trp Gln Glu Phe Leu Gln Tyr Ser Asp Asp
900 905 910
Thr Glu Ser Ser Ser Val Leu Gly Ile Pro Cys His Asp Leu Cys Arg
915 920 925
Leu Met His Phe Gly Pro Ser Pro Val Lys Leu Ile Ala Ser Gln Cys
930 935 940
Leu Leu Glu Leu Leu Asn Arg Ile Ser Asp Gln Arg Ser Cys Leu Asn
945 950 955 960
Ala Glu Leu Arg Cys Ser Ala Lys Tyr Leu Lys Ser Met Ile Ala Val
965 970 975
Thr Glu Gly Met Val Phe Asp Gln Asp Ser Arg Val Ala Glu Asn Cys
980 985 990
Gly Ala Cys Leu Thr Val Ile Leu Gly Trp Glu Arg Phe Gly Ser Arg
995 1000 1005
Glu Lys Ala Val Ile Arg Glu Ser Lys Trp Ser Arg Leu Ile Leu Glu
1010 1015 1020
Glu Phe Ala Val Ala Leu Thr Ala Pro Gly Leu Thr Ser Lys Ser Phe
1025 1030 1035 1040
Ser Asn Gln Gln Lys Ile Ala Ala Asn Ile Ala Leu Ser Leu Leu Gln
1045 1050 1055
Leu Ser Gln Val Pro Asp Trp Leu Thr Ser Leu Phe Ser Asp Ser Leu
1060 1065 1070
Ile Ser Gly Ile Val Ala Asn Leu Ser Ala Arg Asn Val Thr Ala Glu
1075 1080 1085
Ile Val Thr Leu Phe Ser Glu Leu Met Ala Lys Asn Tyr Leu Asn Gln
1090 1095 1100
Glu His Ile Ala Gly Leu His Asn Leu Phe Gln Val Cys Arg Arg Gln
1105 1110 1115 1120
Ala Tyr Glu Gly Gly Gly Gly Ser Lys Ala Gln Pro Ser Glu Gln Lys
1125 1130 1135
Ala Ala Ala Ala Arg Cys Ala Asp Asp Val Arg Ala Leu Leu Phe Gly
1140 1145 1150
Met Met Leu Glu Gln Arg Ala Cys Ser Arg Ala Thr Val Glu Met Glu
1155 1160 1165
Gln Gln Arg Leu Leu Arg Glu Ile Asp Ser Phe Phe Phe Gln Glu Ser
1170 1175 1180
Ser Leu Arg Glu Gln Asn Ser Val Lys
1185 1190
<210> 17
<211> 388
<212> PRT
<213> 植物(plant)
<400> 17
Met Ala Pro Pro Ala Ser Arg Pro Pro Thr Pro Thr Pro Thr Pro Thr
1 5 10 15
Ala Asn Ala Ala Ala Ser Ser Ser Arg Ile Glu Ser Pro Ser Leu Arg
20 25 30
Ala Ala Leu Ala Met Ala Leu Ile His Tyr Asn Arg Leu Pro Ser Arg
35 40 45
Ala Ala Ala Ala Ala Ala Pro Ser Pro Gln Ala Leu Leu Asn Trp Lys
50 55 60
Arg Lys Ala Lys Asp Arg Lys Arg Glu Ile Leu Arg Leu Arg Glu Glu
65 70 75 80
Leu Lys Leu Leu Gln Asp Gly Ala Arg Gly Glu Glu Met Glu Pro Pro
85 90 95
Val Ala Ser Cys Arg Cys His Phe Phe Asp Gly Cys Gly Asp Leu Pro
100 105 110
Pro Pro Thr Asp Gly Asp Ala Gly Glu His Trp Val Asp Asp Val Leu
115 120 125
Arg Arg Arg Phe Val Arg Leu Val Arg Trp Lys Asp Lys Arg Arg Arg
130 135 140
Leu Asp Arg Ser Leu Pro Thr Ser Ser Leu Met Glu Tyr Asn Thr Glu
145 150 155 160
Asp Glu Val Gln Gln Leu Ser Leu Ser Ile Asp Phe Leu Val Glu Leu
165 170 175
Ser Asp Gly Leu Phe Ala Lys Arg Glu Ala Gly Ser Ser Phe Thr Thr
180 185 190
Phe Ser His Gln Ala Val Asp Phe Ile Leu Ala Ser Leu Lys Asn Ile
195 200 205
Leu Ser Ser Glu Arg Glu Lys Glu Ile Ile Glu Glu Ile Ile Asn Gly
210 215 220
Leu Val Ala Arg Leu Met Lys Arg Met Cys Thr Thr Pro Glu Asn Ala
225 230 235 240
Gly Ser Val Asp Cys Ser Asp Ala Gln Phe Ser Leu Gln His Leu Phe
245 250 255
Arg Lys Leu Gly Asn Glu Glu Phe Val Gly Gln Arg Ile Ile Leu Ala
260 265 270
Ile Ser Gln Lys Ile Ser Asn Val Ser Glu Lys Leu Leu Leu Ala Asp
275 280 285
Pro Phe Asp Asp Gly Phe Pro Glu Met His Ser Asn Met Phe Ile Met
290 295 300
Ile Gln Leu Ile Glu Phe Leu Ile Ser Asp Ser Phe Asn Asn Trp Leu
305 310 315 320
Cys Arg Asp His Phe Asp Arg Lys Leu Phe Glu Glu Trp Val Arg Ser
325 330 335
Ile Leu Lys Ala Arg Lys Asp Leu Glu Val Leu Asp Gly Arg Asn Gly
340 345 350
Leu Tyr Val Val Tyr Ile Glu Arg Val Ile Gly Arg Leu Ala Arg Glu
355 360 365
Val Ala Pro Ala Ala His Gln Gly Lys Leu Asp Leu Glu Val Leu Ser
370 375 380
Lys Leu Leu Tyr
385
<210> 18
<211> 381
<212> PRT
<213> 植物(plant)
<400> 18
Met Ala Gly Arg Glu Lys Arg Arg Arg Val Ala Ala Leu Asp Gly Glu
1 5 10 15
Glu Arg Arg Arg Arg Gln Glu Glu Ala Ala Thr Leu Leu His Arg Ile
20 25 30
Arg Gly Leu Val Arg Trp Val Val Ala Glu Val Ala Ala Gly Arg Ser
35 40 45
Pro Thr Val Ala Leu His Arg Tyr Gln Asn Tyr Cys Ser Ser Ala Ser
50 55 60
Ala Ala Ala Ala Ser Pro Cys Ala Cys Ser Tyr Asp Val Pro Val Gly
65 70 75 80
Thr Asp Val Leu Ser Leu Leu His Arg Gly Ser His Ala Ser Arg Leu
85 90 95
Asn Val Leu Leu Arg Val Leu Leu Val Val Gln Gln Leu Leu Gln Gln
100 105 110
Asn Lys His Cys Ser Lys Arg Asp Ile Tyr Tyr Met Tyr Pro Ser Ile
115 120 125
Phe Gln Glu Gln Ala Val Val Asp Arg Ala Ile Asn Asp Ile Cys Val
130 135 140
Leu Phe Lys Cys Ser Arg His Asn Leu Asn Val Val Pro Val Ala Lys
145 150 155 160
Gly Leu Val Met Gly Trp Ile Arg Phe Leu Glu Gly Glu Lys Glu Val
165 170 175
Tyr Cys Val Thr Asn Val Asn Ala Ala Phe Ser Ile Pro Val Ser Ile
180 185 190
Glu Ala Ile Lys Asp Val Val Ser Val Ala Asp Tyr Ile Leu Ile Val
195 200 205
Glu Lys Glu Thr Val Phe Gln Arg Leu Ala Asn Asp Lys Phe Cys Glu
210 215 220
Arg Asn Arg Cys Ile Val Ile Thr Gly Arg Gly Tyr Pro Asp Ile Pro
225 230 235 240
Thr Arg Arg Phe Leu Arg Tyr Leu Val Glu Gln Leu His Leu Pro Val
245 250 255
Tyr Cys Leu Val Asp Ala Asp Pro Tyr Gly Phe Asp Ile Leu Ala Thr
260 265 270
Tyr Lys Phe Gly Ser Leu Gln Leu Ala Tyr Asp Ala Asn Phe Leu Arg
275 280 285
Val Pro Asp Ile Arg Trp Leu Gly Val Phe Thr Ser Asp Phe Glu Asp
290 295 300
Tyr Arg Leu Pro Asp Cys Cys Leu Leu His Leu Ser Ser Glu Asp Arg
305 310 315 320
Arg Lys Ala Glu Gly Ile Leu Ser Arg Cys Tyr Leu His Arg Glu Ala
325 330 335
Pro Gln Trp Arg Leu Glu Leu Glu Ala Met Leu Gln Lys Gly Val Lys
340 345 350
Phe Glu Ile Glu Ala Leu Ser Ala Cys Ser Ile Ser Phe Leu Ser Glu
355 360 365
Glu Tyr Ile Pro Lys Lys Ile Lys Gln Gly Arg His Ile
370 375 380
<210> 19
<211> 385
<212> PRT
<213> 植物(plant)
<400> 19
Met Ala Glu Ala Gly Val Ala Ala Ala Ser Leu Phe Gly Ala Asp Arg
1 5 10 15
Arg Leu Cys Ser Ala Asp Ile Leu Pro Pro Ala Glu Val Arg Ala Arg
20 25 30
Ile Glu Val Ala Val Leu Asn Phe Leu Ala Ala Leu Thr Asp Pro Ala
35 40 45
Ala Pro Ala Ile Ser Ala Leu Pro Leu Ile Ser Arg Gly Ala Ala Asn
50 55 60
Arg Gly Leu Arg Arg Ala Leu Leu Arg Asp Asp Val Ser Ser Val Tyr
65 70 75 80
Leu Ser Tyr Ala Ser Cys Lys Arg Ser Leu Thr Arg Ala Asn Asp Ala
85 90 95
Lys Ala Phe Val Arg Val Trp Lys Val Met Glu Met Cys Tyr Lys Ile
100 105 110
Leu Gly Glu Gly Lys Leu Val Thr Leu Arg Glu Leu Phe Tyr Thr Leu
115 120 125
Leu Ser Glu Ser Pro Thr Tyr Phe Thr Cys Gln Arg His Val Asn Gln
130 135 140
Thr Val Gln Asp Val Val Ser Leu Leu Arg Cys Thr Arg Gln Ser Leu
145 150 155 160
Gly Ile Met Ala Ser Ser Arg Gly Ala Leu Ile Gly Arg Leu Val Val
165 170 175
Gln Gly Pro Glu Glu Glu His Val Asp Cys Ser Ile Leu Gly Pro Ser
180 185 190
Gly His Ala Ile Thr Gly Asp Leu Asn Val Leu Ser Lys Leu Ile Phe
195 200 205
Ser Ser Asp Ala Arg Tyr Ile Ile Val Val Glu Lys Asp Ala Ile Phe
210 215 220
Gln Arg Leu Ala Glu Asp Arg Ile Tyr Ser His Leu Pro Cys Ile Leu
225 230 235 240
Ile Thr Ala Lys Gly Tyr Pro Asp Leu Ala Thr Arg Phe Ile Leu His
245 250 255
Arg Leu Ser Gln Thr Tyr Pro Asn Met Pro Ile Phe Ala Leu Val Asp
260 265 270
Trp Asn Pro Ala Gly Leu Ala Ile Leu Cys Thr Tyr Lys Tyr Gly Ser
275 280 285
Ile Ser Met Gly Leu Glu Ser Tyr Arg Tyr Ala Cys Asn Val Lys Trp
290 295 300
Leu Gly Leu Arg Gly Asp Asp Leu Gln Leu Ile Pro Gln Ser Ala Tyr
305 310 315 320
Gln Glu Leu Lys Pro Arg Asp Leu Gln Ile Ala Lys Ser Leu Leu Ser
325 330 335
Ser Lys Phe Leu Gln Asp Lys His Arg Ala Glu Leu Thr Leu Met Leu
340 345 350
Glu Thr Gly Lys Arg Ala Glu Ile Glu Ala Leu Tyr Ser His Gly Phe
355 360 365
Asp Phe Leu Gly Lys Tyr Val Ala Arg Lys Ile Val Gln Gly Asp Tyr
370 375 380
Ile
385
<210> 20
<211> 469
<212> PRT
<213> 植物(plant)
<400> 20
Met Pro Pro Thr Met Leu Ala Ser Val Pro Thr Arg Pro Arg Ser His
1 5 10 15
Pro Phe Arg Arg Arg Arg Gly Ala Ala Ala Ala Ala Pro Pro Leu Leu
20 25 30
Pro Asp Gln Ile Ala Ala Ala Ala Ala Ala Ala Ala Lys Arg Pro Ala
35 40 45
Glu Ser Ser Thr Ser Ala Ser Ser Cys Phe His Ser Glu Val Ile Ser
50 55 60
Ala Thr Ser Thr Thr Cys Pro Thr Ser Leu Ala Ala Ala Gln Arg Pro
65 70 75 80
Glu Lys Arg Pro Arg Tyr Gln Asp Val Asp Glu Glu Gln Pro Ala Ala
85 90 95
Ser Glu Cys Ser Glu Ile Ile Gly Gly Ala Arg Pro Arg Ala Ala Glu
100 105 110
Val Glu Val Ser Glu Ser Ser Cys Leu Ala Ser Val Leu Glu Ser Tyr
115 120 125
Leu Ala Cys Pro Glu Gln Leu Ala Asn Asp Ala Glu Thr Thr Ala Tyr
130 135 140
Ser Ser Ala Arg Glu Asp Leu Thr Leu Ser Glu Thr Glu Glu Glu Glu
145 150 155 160
Glu Glu Glu Glu Val Arg Ser Gly Pro Cys Ile Cys Thr Asp Cys Ser
165 170 175
Phe Ser Pro Leu His Glu Ser Ser Ser Ser Ser Asp Asp Asp Asn Ala
180 185 190
Val Pro Ser Pro Thr Phe Ser Leu Phe Leu Ala Leu Ala Glu Gln Phe
195 200 205
Val Pro Phe Thr His Pro Lys Thr Pro Thr Ala Thr Asp Val Ala Leu
210 215 220
Gln Ala Gly Glu Gly Lys Arg Phe Glu Asp Leu Asp Asn Glu Val Ser
225 230 235 240
Tyr Glu Arg Phe Arg Arg Arg Glu Arg Arg Gly Val Val Ala Arg Asp
245 250 255
Tyr Ile Glu Val Tyr Ser Ser Met Leu Gly Ser Tyr Gly Arg Ala Val
260 265 270
Val Glu Gln Arg Val Val Met Val Asn Trp Ile Met Glu His Ser Gln
275 280 285
Ala Met Lys Leu Gln Pro Glu Thr Val Phe Met Gly Ile Gly Leu Met
290 295 300
Asp Arg Phe Leu Thr Arg Gly Tyr Val Lys Gly Ser Arg Asn Leu Gln
305 310 315 320
Leu Leu Gly Ile Ala Cys Thr Thr Leu Ala Thr Arg Ile Glu Glu Asn
325 330 335
Gln Pro Tyr Asn Cys Ile Leu Gln Lys Ala Phe Lys Val Gly Ile Asn
340 345 350
Thr Tyr Ser Arg Ser Glu Val Val Ala Met Glu Trp Leu Val Gln Glu
355 360 365
Val Leu Asp Phe Gln Cys Phe Val Thr Thr Thr His His Phe Leu Trp
370 375 380
Phe Tyr Leu Lys Ala Ala Asn Ala Asp Asp Arg Val Glu Asp Leu Ala
385 390 395 400
Lys Tyr Leu Ala Leu Leu Ser Leu Leu Asp His Lys His Leu Ser Phe
405 410 415
Trp Pro Ser Thr Val Ala Ala Ala Val Val Ala Leu Ala Cys Leu Ala
420 425 430
Thr Asn Asn Glu Ser Ser Cys His Leu Val Met Glu Thr His Met Arg
435 440 445
Thr Lys Asn Asp Asp Leu Pro Glu Cys Leu Met Ser Leu Glu Trp Leu
450 455 460
Thr Asn Tyr Ala Ser
465
<210> 21
<211> 475
<212> PRT
<213> 植物(plant)
<400> 21
Met Ser Ala Pro Met Glu Val Ser Phe Ser Ala Pro Pro Pro Pro Asp
1 5 10 15
Ala Ala Ser Ala Ala Ala Ala Ala Pro Ser Leu Val Pro Ala Val Ser
20 25 30
Ala Ala Ala Val Ala Ala Thr Thr Val Ser Cys Ser Pro Gln Pro Pro
35 40 45
Thr Gly Ser Pro Ser Ala Asp Asp Arg Ile Leu Val Ser Val Glu Val
50 55 60
Leu Leu His Ala Thr Ser Thr Ala Arg Ala Glu Asp Val Cys Ala Ala
65 70 75 80
Val Glu Arg Met Leu Glu Ala Arg Ser Leu Ser Tyr Val Asp Gly Pro
85 90 95
Val Pro Ile Pro Asn Asp Asp Pro Phe Leu Leu Ala Asn Val Lys Arg
100 105 110
Ile Gln Ile Cys Asp Thr Asp Glu Trp Thr Glu Asn His Lys Val Leu
115 120 125
Leu Phe Trp Gln Val Arg Pro Val Val His Val Phe Gln Leu Ser Glu
130 135 140
Asp Gly Pro Gly Glu Glu Pro Gly Glu Asp Asp Thr Leu Ser Ser Phe
145 150 155 160
Asn Glu Trp Ala Leu Pro Ala Lys Glu Phe Asp Gly Leu Trp Glu Ser
165 170 175
Leu Leu Tyr Glu Val Gly Leu Lys Gln Arg Leu Leu Arg Tyr Ala Ala
180 185 190
Ser Ala Leu Leu Phe Thr Glu Lys Gly Val Asp Pro Cys Leu Val Ser
195 200 205
Trp Asn Arg Ile Val Leu Leu His Gly Pro Pro Gly Thr Gly Lys Thr
210 215 220
Ser Leu Cys Lys Ala Leu Ala Gln Lys Leu Ser Ile Arg Phe Lys Ser
225 230 235 240
Arg Tyr Ser Met Cys Gln Leu Ile Glu Val Asn Ala His Ser Leu Phe
245 250 255
Ser Lys Trp Phe Ser Glu Ser Gly Lys Leu Val Ala Lys Leu Phe Gln
260 265 270
Lys Ile Gln Glu Met Val Glu Glu Glu Ser Asn Leu Val Phe Val Leu
275 280 285
Ile Asp Glu Val Glu Ser Leu Ala Ala Ala Arg Gln Ala Ala Ile Ser
290 295 300
Gly Ser Glu Pro Ser Asp Ser Ile Arg Val Val Asn Ala Leu Leu Thr
305 310 315 320
Gln Met Asp Lys Leu Lys Ser Trp Pro Asn Val Ile Ile Leu Thr Thr
325 330 335
Ser Asn Ile Thr Thr Ala Ile Asp Ile Ala Phe Val Asp Arg Ala Asp
340 345 350
Ile Lys Ala Tyr Val Gly Pro Pro Thr Leu Gln Ala Arg Tyr Glu Ile
355 360 365
Leu Arg Ser Cys Leu Gln Glu Leu Leu Arg Val Gly Ile Leu Thr His
370 375 380
Thr Gln Gly Gly Asn Ser Leu Cys Leu Leu Ser Tyr Phe Ser Leu Met
385 390 395 400
Glu Asn Gln His Cys Pro Glu Val Ala Asp Pro His Gly Ser Val His
405 410 415
Leu Ser Gly Leu Leu His Lys Ala Ala Glu Ile Cys Glu Gly Leu Ser
420 425 430
Gly Arg Thr Leu Arg Lys Leu Pro Phe Leu Ala His Ala Ser Val Ala
435 440 445
Asn Pro Ser Cys Cys Asp Ala Ser Ala Phe Leu His Ala Leu Ile Gln
450 455 460
Thr Ala Gln Arg Glu Leu Ser Glu Ser Arg Gly
465 470 475
<210> 22
<211> 286
<212> PRT
<213> 植物(plant)
<400> 22
Met Glu Arg Ala Thr Thr Ser Gly Gly Gly Gly Gly Gly Ser Gln Pro
1 5 10 15
Pro Arg Gly Val Gly Leu Pro Leu Val Glu Val Gln Ala Ala Ala Ala
20 25 30
Ser Leu Arg Arg Ser Glu Val Phe Tyr Val Val Lys Glu Leu Leu Gly
35 40 45
Phe Val Leu Tyr Met His His Gln Ile Pro Ala Val Leu Gln Asn Leu
50 55 60
Glu Asn Glu Phe Ala Ser Leu Lys Glu Glu Met Thr Glu Met Ala Leu
65 70 75 80
Pro Pro Gly Glu Met Lys Pro Ser Asp Gln Arg Lys Tyr Asn Thr Arg
85 90 95
Lys Arg Glu Val Arg Arg Arg Ile Lys Lys Gln Glu Lys Leu Met Asn
100 105 110
Gly Leu Ser Ser Val Phe Ser Ala Leu Gln Lys Ala Leu Asp Glu Val
115 120 125
Pro Ser Ile Glu Gly Val Leu Leu Ile Leu Gly Gly Ser Leu Val Arg
130 135 140
Pro Leu Phe Val Tyr Asp Ile Thr Ile Ser His Gly Arg Phe Asp Ala
145 150 155 160
Gly Ser Ala Asn Glu Arg Gly Ala Ser Lys Leu Ala Gln Ser Val Ser
165 170 175
Arg Lys Ala Ile Arg Ala Leu Ile Ser Ser Gly Ala Gly Ser Leu Ser
180 185 190
Tyr Thr Gly Pro Thr Lys Leu Phe Val Leu Val Arg Cys Pro Cys Thr
195 200 205
Leu Asn Leu Pro Leu Asp Phe Leu Pro Lys Arg Asp Phe Arg Tyr Ser
210 215 220
Lys Lys Val Val Pro Leu Gln Met Cys Ile Lys Cys Asn Ile Ala Gly
225 230 235 240
Ile Gln Ile Asp Asn Gln Gln Ile Thr Ser Ile Val Asp Ala Ser Arg
245 250 255
Cys Thr Ser Glu Ser Thr Ile Ser Glu Val Ile Trp Phe Gln Cys Lys
260 265 270
His Thr Ile Arg Gly Leu Pro Cys Lys Ala Ser Leu Glu Glu
275 280 285
<210> 23
<211> 487
<212> PRT
<213> 植物(plant)
<400> 23
Met Ala Ser Ser Pro Pro Pro Ser Thr Ala Ser Pro Thr Ser Ser Ser
1 5 10 15
Pro Tyr Arg Lys Leu Leu His Ser Leu Ile Tyr Trp Ala Val Gln Arg
20 25 30
Cys Arg Met Ser Glu Ser Pro Cys Arg Leu Thr Val Ser Val Lys Arg
35 40 45
Ser Pro Glu Pro Ala Gly Ser Ser Pro Leu Arg Ile Ser Val Ser Asp
50 55 60
Thr Gly Val Gly Ser Lys Leu Glu Glu Phe Leu Glu Leu Asp Ala Leu
65 70 75 80
Ala Arg Glu Thr Pro Val Glu Lys Trp Asp Gly Thr Leu Leu Ile Thr
85 90 95
Thr Thr Gly Ile Asp Asp Lys Ala Ile Tyr Arg Tyr Gln Phe Asn Leu
100 105 110
Gln Glu Asp Thr Ser Ser Ser Thr Arg Phe Thr Lys Leu Ala Thr Met
115 120 125
Tyr Lys Ser Arg Ala Ile Phe Ser Gly Thr Glu Val Cys Leu Cys Leu
130 135 140
Pro Thr Glu Ala Asp Val Asp Asp Leu Ile Leu Trp Leu Val Gly Phe
145 150 155 160
Val Arg Lys Ile Phe Val Leu Arg Ala Ser Asn Leu Ala Cys Glu Leu
165 170 175
Phe Val Ala Gln Thr Asp Ser Ala Gly Ser Gly Asp Val Cys Leu Ser
180 185 190
Gln Asp Ser Asp Asp Val His Ile Ser Ile Thr Thr Ser Ser Ile Asp
195 200 205
Arg Leu Val Ser Gly Leu Lys Asp Tyr Ala Leu Ser His Ala Asn Thr
210 215 220
Ser Asp Arg Cys Glu Ala Cys Tyr Met Asn Arg Asp Arg Leu Lys Ile
225 230 235 240
Gly Thr Gly Thr Ala Lys Tyr Val Asp Lys Arg Lys Ala Lys Gly Gln
245 250 255
Leu Val Glu Val Val Ile Met Ile Ala Pro Thr Ser Ser Asp Leu Ser
260 265 270
Cys Trp Met Thr Asn Cys Ser Ser Thr Gln Val Leu His Phe Val Glu
275 280 285
Phe Ile Pro Cys Pro Ile Ser Gln Ser Ser Leu Ser Ala Leu Met Ser
290 295 300
Ile Asp Trp Gln Ser Tyr Gly Phe Lys Phe Lys Gly Gly Phe Ile Asp
305 310 315 320
Asp Asp Gly Asn Ala Glu Leu Gln Trp Asp Asn Met Ala Phe Ser His
325 330 335
Val Asp Ile Ala Ile His Thr Tyr His Glu Gly Ala Val Asp Glu Trp
340 345 350
Lys Ser Ser Gln Pro Glu Arg His Leu Leu Arg Lys Ala Leu Lys Ser
355 360 365
Ala Leu Phe Gly Leu Lys Ala Asp His Ala Glu Asp Phe Leu Ser Cys
370 375 380
His Gly Gln Lys Val Arg Glu Tyr Val Pro Asp Leu Ala Glu Ser Ile
385 390 395 400
Ala Gly Leu Ile Leu Ser Ser Asn Asp Gln Glu Phe Gln Asp Glu Cys
405 410 415
Ile Ala Leu Leu Gly Leu Gly Ser Asp Gln Asp Leu Thr Glu Gly Ala
420 425 430
Val Arg Ser Cys Ile Gly Glu Lys Met Asn Arg Ile Ile Glu Met Asn
435 440 445
Asp Thr Lys Glu Asn Val Glu His Asn Ala Pro Tyr Leu Phe Glu Cys
450 455 460
Glu Arg Phe Asp Glu Asp Tyr Ser Leu Leu Asp Glu Asp Asp Pro Asp
465 470 475 480
Glu Asp Met Ile Phe Asp Phe
485
<210> 24
<211> 233
<212> PRT
<213> 植物(plant)
<400> 24
Met Arg His Asn Ile Lys Phe Lys Ser Lys Gly Thr Leu Lys Ile Arg
1 5 10 15
Asn Thr Ala Gln Ile Ser Leu Trp Lys Lys Cys Ser Asp Ser Met Ile
20 25 30
Ala Asp Gln Thr Tyr Leu Phe Ile Asn Arg Val Gln Asp Arg Arg Phe
35 40 45
Asp Glu Glu Ser Leu Arg Ile Leu Glu Leu Ser Leu Val Ala Met Asn
50 55 60
Val Lys Ser Phe Leu Glu Val Arg Ser Arg Leu Arg Asp Phe Met Arg
65 70 75 80
Ser Glu Ser Val Val Ile Phe Gly Glu Leu Thr Gly Glu Ser Met Val
85 90 95
Ala Lys Leu Ser Val Leu Glu Phe Phe Ala Arg Ala Phe Ala Leu Leu
100 105 110
Gly Asp Met Glu Ser Cys Leu Ala Met Arg Tyr Glu Ala Leu Asn Leu
115 120 125
Arg Gln Leu Lys Ser Pro Ser Cys Leu Trp Leu Gly Val Ser His Ser
130 135 140
Glu Trp Thr Lys Phe Ala Val Gln Ser Met Glu Asn Gly Phe Pro Ser
145 150 155 160
Ile Ala Gly Lys Ala Ser Glu Asn Ala Leu Leu Ser Leu Lys Lys Asp
165 170 175
Ser Leu Ile Glu Pro Lys Ser Glu Asp Asn Ser Asp Ile Leu Asp Ala
180 185 190
Ala Glu Lys Val Arg Arg Leu Arg Asp Ser Ala Ala Ser Leu Thr Ser
195 200 205
Ser His Ser Gly Ile Phe Ile Tyr Ile Val Ser Ser Leu Lys Phe Ala
210 215 220
Val Cys Asn Arg Leu Leu Thr Thr Phe
225 230
<210> 25
<211> 608
<212> PRT
<213> 植物(plant)
<400> 25
Met Phe Tyr Ser His Gln Leu Leu Ala Arg Lys Ala Pro Leu Gly Gln
1 5 10 15
Ile Trp Met Ala Ala Thr Leu His Ser Lys Ile Asn Arg Lys Arg Leu
20 25 30
Asp Lys Leu Asp Ile Ile Lys Ile Cys Glu Glu Ile Leu Asn Pro Ser
35 40 45
Val Pro Met Ala Leu Arg Leu Ser Gly Ile Leu Met Gly Gly Val Ala
50 55 60
Ile Val Tyr Glu Arg Lys Val Lys Ala Leu Tyr Asp Asp Val Ser Arg
65 70 75 80
Phe Leu Ile Glu Ile Asn Glu Ala Trp Arg Val Lys Pro Val Ala Asp
85 90 95
Pro Thr Val Leu Pro Lys Gly Lys Thr Gln Ala Lys Tyr Glu Ala Val
100 105 110
Thr Leu Pro Glu Asn Ile Met Asp Met Asp Val Glu Gln Pro Met Leu
115 120 125
Phe Ser Glu Ala Asp Thr Thr Arg Phe Arg Gly Met Arg Leu Glu Asp
130 135 140
Leu Asp Asp Gln Tyr Ile Asn Val Asn Leu Asp Asp Asp Asp Phe Ser
145 150 155 160
Arg Ala Glu Asn His His Gln Ala Asp Ala Glu Asn Ile Thr Leu Ala
165 170 175
Asp Asn Phe Gly Ser Gly Leu Gly Glu Thr Asp Val Phe Asn Arg Phe
180 185 190
Glu Arg Phe Asp Ile Thr Asp Asp Asp Ala Thr Phe Asn Val Thr Pro
195 200 205
Asp Gly His Pro Gln Val Pro Ser Asn Leu Val Pro Ser Pro Pro Arg
210 215 220
Gln Glu Asp Ser Pro Gln Gln Gln Glu Asn His His Ala Ala Ser Ser
225 230 235 240
Pro Leu His Glu Glu Ala Gln Gln Gly Gly Ala Ser Val Lys Asn Glu
245 250 255
Gln Glu Gln Gln Lys Met Lys Gly Gln Gln Pro Ala Lys Ser Ser Lys
260 265 270
Arg Lys Lys Arg Arg Lys Asp Asp Glu Val Met Met Asp Asn Asp Gln
275 280 285
Ile Met Ile Pro Gly Asn Val Tyr Gln Thr Trp Leu Lys Asp Pro Ser
290 295 300
Ser Leu Ile Thr Lys Arg His Arg Ile Asn Ser Lys Val Asn Leu Ile
305 310 315 320
Arg Ser Ile Lys Ile Arg Asp Leu Met Asp Leu Pro Leu Val Ser Leu
325 330 335
Ile Ser Ser Leu Glu Lys Ser Pro Leu Glu Phe Tyr Tyr Pro Lys Glu
340 345 350
Leu Met Gln Leu Trp Lys Glu Cys Thr Glu Val Lys Ser Pro Lys Ala
355 360 365
Pro Ser Ser Gly Gly Gln Gln Ser Ser Ser Pro Glu Gln Gln Gln Arg
370 375 380
Asn Leu Pro Pro Gln Ala Phe Pro Thr Gln Pro Gln Val Asp Asn Asp
385 390 395 400
Arg Glu Met Gly Phe His Pro Val Asp Phe Ala Asp Asp Ile Glu Lys
405 410 415
Leu Arg Gly Asn Thr Ser Gly Glu Tyr Gly Arg Asp Tyr Asp Ala Phe
420 425 430
His Ser Asp His Ser Val Thr Pro Gly Ser Pro Gly Leu Ser Arg Arg
435 440 445
Ser Ala Ser Ser Ser Gly Gly Ser Gly Arg Gly Phe Thr Gln Leu Asp
450 455 460
Pro Glu Val Gln Leu Pro Ser Gly Arg Ser Lys Arg Gln His Ser Ser
465 470 475 480
Gly Lys Ser Phe Gly Asn Leu Asp Pro Val Glu Glu Glu Phe Pro Phe
485 490 495
Glu Gln Glu Leu Arg Asp Phe Lys Met Arg Arg Leu Ser Asp Val Gly
500 505 510
Pro Thr Pro Asp Leu Leu Glu Glu Ile Glu Pro Thr Gln Thr Pro Tyr
515 520 525
Glu Lys Lys Ser Asn Pro Ile Asp Gln Val Thr Gln Ser Ile His Ser
530 535 540
Tyr Leu Lys Leu His Phe Asp Thr Pro Gly Ala Ser Gln Ser Glu Ser
545 550 555 560
Leu Ser Gln Leu Ala His Gly Met Thr Thr Ala Lys Ala Ala Arg Leu
565 570 575
Phe Tyr Gln Ala Cys Val Leu Ala Thr His Asp Phe Ile Lys Val Asn
580 585 590
Gln Leu Glu Pro Tyr Gly Asp Ile Leu Ile Ser Arg Gly Pro Lys Met
595 600 605
<210> 26
<211> 234
<212> PRT
<213> 植物(plant)
<400> 26
Met Pro Glu Val Arg Asn Ser Gly Gly Arg Ala Ala Leu Ala Asp Pro
1 5 10 15
Ser Gly Gly Gly Phe Phe Ile Arg Arg Thr Thr Ser Pro Pro Gly Ala
20 25 30
Val Ala Val Lys Pro Leu Ala Arg Arg Ala Leu Pro Pro Thr Ser Asn
35 40 45
Lys Glu Asn Val Pro Pro Ser Trp Ala Val Thr Val Arg Ala Thr Pro
50 55 60
Lys Arg Arg Ser Pro Leu Pro Glu Trp Tyr Pro Arg Ser Pro Leu Arg
65 70 75 80
Asp Ile Thr Ser Val Val Lys Ala Val Glu Arg Lys Ser Arg Leu Gly
85 90 95
Asn Ala Ala Val Arg Gln Gln Ile Gln Leu Ser Glu Asp Ser Ser Arg
100 105 110
Ser Val Asp Pro Ala Thr Pro Val Gln Lys Glu Glu Gly Val Pro Gln
115 120 125
Ser Thr Pro Thr Pro Pro Thr Gln Lys Ala Leu Asp Ala Ala Ala Pro
130 135 140
Cys Pro Gly Ser Thr Gln Ala Val Ala Ser Thr Ser Thr Ala Tyr Leu
145 150 155 160
Ala Glu Gly Lys Pro Lys Ala Ser Ser Ser Ser Pro Ser Asp Cys Ser
165 170 175
Phe Gln Thr Pro Ser Arg Pro Asn Asp Pro Ala Leu Ala Asp Leu Met
180 185 190
Glu Lys Glu Leu Ser Ser Ser Ile Glu Gln Ile Glu Lys Met Val Arg
195 200 205
Lys Asn Leu Lys Arg Ala Pro Lys Ala Ala Gln Pro Ser Lys Val Thr
210 215 220
Ile Gln Lys Arg Thr Leu Leu Ser Met Arg
225 230
<210> 27
<211> 442
<212> PRT
<213> 植物(plant)
<400> 27
Met Ser Ser Ser Ser Arg Asn Leu Ser Gln Glu Asn Pro Ile Pro Arg
1 5 10 15
Pro Asn Leu Ala Lys Thr Arg Thr Ser Leu Arg Asp Val Gly Asn Arg
20 25 30
Arg Ala Pro Leu Gly Asp Ile Thr Asn Gln Lys Asn Gly Ser Arg Asn
35 40 45
Pro Ser Pro Ser Ser Thr Leu Val Asn Cys Ser Asn Lys Ile Gly Gln
50 55 60
Ser Lys Lys Ala Pro Lys Pro Ala Leu Ser Arg Asn Trp Asn Leu Gly
65 70 75 80
Ile Leu Asp Ser Gly Leu Pro Pro Lys Pro Asn Ala Lys Ser Asn Ile
85 90 95
Ile Val Pro Tyr Glu Asp Thr Glu Leu Leu Gln Ser Asp Asp Ser Leu
100 105 110
Leu Cys Ser Ser Pro Ala Leu Ser Leu Asp Ala Ser Pro Thr Gln Ser
115 120 125
Asp Pro Ser Ile Ser Thr His Asp Ser Leu Thr Asn His Val Val Asp
130 135 140
Tyr Met Val Glu Ser Thr Thr Asp Asp Gly Asn Asp Asp Asp Asp Asp
145 150 155 160
Glu Ile Val Asn Ile Asp Ser Asp Leu Met Asp Pro Gln Leu Cys Ala
165 170 175
Ser Phe Ala Cys Asp Ile Tyr Glu His Leu Arg Val Ser Glu Val Asn
180 185 190
Lys Arg Pro Ala Leu Asp Tyr Met Glu Arg Thr Gln Ser Ser Ile Asn
195 200 205
Ala Ser Met Arg Ser Ile Leu Ile Asp Trp Leu Val Glu Val Ala Glu
210 215 220
Glu Tyr Arg Leu Ser Pro Glu Thr Leu Tyr Leu Ala Val Asn Tyr Val
225 230 235 240
Asp Arg Tyr Leu Thr Gly Asn Ala Ile Asn Lys Gln Asn Leu Gln Leu
245 250 255
Leu Gly Val Thr Cys Met Met Ile Ala Ala Lys Tyr Glu Glu Val Cys
260 265 270
Val Pro Gln Val Glu Asp Phe Cys Tyr Ile Thr Asp Asn Thr Tyr Leu
275 280 285
Arg Asn Glu Leu Leu Glu Met Glu Ser Ser Val Leu Asn Tyr Leu Lys
290 295 300
Phe Glu Leu Thr Thr Pro Thr Ala Lys Cys Phe Leu Arg Arg Phe Leu
305 310 315 320
Arg Ala Ala Gln Gly Arg Lys Glu Val Pro Ser Leu Leu Ser Glu Cys
325 330 335
Leu Ala Cys Tyr Leu Thr Glu Leu Ser Leu Leu Asp Tyr Ala Met Leu
340 345 350
Arg Tyr Ala Pro Ser Leu Val Ala Ala Ser Ala Val Phe Leu Ala Gln
355 360 365
Tyr Thr Leu His Pro Ser Arg Lys Pro Trp Asn Ala Thr Leu Glu His
370 375 380
Tyr Thr Ser Tyr Arg Ala Lys His Met Glu Ala Cys Val Lys Asn Leu
385 390 395 400
Leu Gln Leu Cys Asn Glu Lys Leu Ser Ser Asp Val Val Ala Ile Arg
405 410 415
Lys Lys Tyr Ser Gln His Lys Tyr Lys Phe Ala Ala Lys Lys Leu Cys
420 425 430
Pro Thr Ser Leu Pro Gln Glu Leu Phe Leu
435 440
<210> 28
<211> 450
<212> PRT
<213> 植物(plant)
<400> 28
Met Cys Pro Cys Val Glu Arg Arg Ala Pro Pro Gly Val Tyr Tyr Thr
1 5 10 15
Pro Pro Pro Ala Arg Thr Ser Asp His Val Ala Ala Met Pro Met Thr
20 25 30
Glu Arg Arg Arg Pro Pro Tyr Ser Cys Ser Ser Ser Ser Glu Arg Arg
35 40 45
Asp Pro Phe His Ile Val His Lys Val Pro Ser Gly Asp Ser Pro Tyr
50 55 60
Val Arg Ala Lys His Ala Gln Leu Ile Asp Lys Asp Pro Asn Arg Ala
65 70 75 80
Ile Ser Leu Phe Trp Thr Ala Ile Asn Ala Gly Asp Arg Val Asp Ser
85 90 95
Ala Leu Lys Asp Met Ala Val Val Met Lys Gln Leu Gly Arg Ser Asp
100 105 110
Glu Gly Ile Glu Ala Ile Lys Ser Phe Arg Tyr Leu Cys Ser Phe Glu
115 120 125
Ser Gln Asp Ser Ile Asp Asn Leu Leu Leu Glu Leu Tyr Lys Lys Ser
130 135 140
Gly Arg Ile Glu Glu Glu Ala Val Leu Leu Glu His Lys Leu Gln Thr
145 150 155 160
Leu Glu Gln Gly Met Gly Phe Gly Gly Arg Val Ser Arg Ala Lys Arg
165 170 175
Val Gln Gly Lys His Val Ile Met Thr Ile Glu Gln Glu Lys Ala Arg
180 185 190
Ile Leu Gly Asn Leu Gly Trp Val His Leu Gln Leu His Asn Tyr Gly
195 200 205
Ile Ala Glu Gln His Tyr Arg Phe Gly Phe Val Thr Lys Ile Pro Asn
210 215 220
Ile Asp Tyr Cys Leu Val Met Arg Ala Leu Gly Leu Glu Arg Asp Lys
225 230 235 240
Asn Lys Leu Cys Asn Leu Ala Ile Cys Leu Met Arg Met Ser Arg Ile
245 250 255
Pro Glu Ala Lys Ser Leu Leu Asp Asp Val Arg Asp Ser Pro Ala Glu
260 265 270
Ser Glu Cys Gly Asp Glu Pro Phe Ala Lys Ser Tyr Asp Arg Ala Val
275 280 285
Glu Met Leu Ala Glu Ile Glu Ser Lys Lys Pro Glu Ala Asp Leu Ser
290 295 300
Glu Lys Phe Tyr Ala Gly Cys Ser Phe Val Asn Arg Met Lys Glu Asn
305 310 315 320
Ile Ala Pro Gly Thr Ala Asn Lys Asn Tyr Ser Asp Val Ser Ser Ser
325 330 335
Pro Ala Ser Val Arg Pro Asn Ser Ala Gly Leu Tyr Thr Gln Pro Arg
340 345 350
Arg Cys Arg Leu Phe Glu Glu Glu Thr Arg Gly Ala Ala Arg Lys Leu
355 360 365
Leu Phe Gly Lys Pro Gln Pro Phe Gly Ser Glu Gln Met Lys Ile Leu
370 375 380
Glu Arg Gly Glu Glu Glu Pro Met Lys Arg Lys Lys Leu Asp Gln Asn
385 390 395 400
Met Ile Gln Tyr Leu His Glu Phe Val Lys Asp Thr Ala Asp Gly Pro
405 410 415
Lys Ser Glu Ser Lys Lys Ser Trp Ala Asp Ile Ala Glu Glu Glu Glu
420 425 430
Ala Glu Glu Glu Glu Glu Glu Arg Leu Gln Gly Glu Leu Lys Thr Ala
435 440 445
Glu Met
450
<210> 29
<211> 432
<212> PRT
<213> 植物(plant)
<400> 29
Met Ala Ala Ser Tyr Ser Cys Arg Arg Thr Cys Glu Ala Cys Ser Thr
1 5 10 15
Arg Ala Met Ala Gly Cys Val Val Gly Glu Pro Ala Ser Ala Pro Gly
20 25 30
Gln Arg Val Thr Leu Leu Ala Ile Asp Gly Gly Gly Ile Arg Gly Leu
35 40 45
Ile Pro Gly Thr Ile Leu Ala Phe Leu Glu Ala Arg Leu Gln Glu Leu
50 55 60
Asp Gly Pro Asp Ala Arg Leu Ala Asp Tyr Phe Asp Cys Ile Ala Gly
65 70 75 80
Thr Ser Thr Gly Gly Leu Ile Thr Ala Met Leu Ala Ala Pro Gly Asp
85 90 95
His Gly Arg Pro Leu Phe Ala Ala Ser Asp Ile Asn Arg Phe Tyr Leu
100 105 110
Asp Asn Gly Pro Leu Ile Phe Pro Gln Lys Arg Cys Gly Met Ala Ala
115 120 125
Ala Met Ala Ala Leu Thr Arg Pro Arg Tyr Asn Gly Lys Tyr Leu Gln
130 135 140
Gly Lys Ile Arg Lys Met Leu Gly Glu Thr Arg Val Arg Asp Thr Leu
145 150 155 160
Thr Asn Val Val Ile Pro Thr Phe Asp Val Arg Leu Leu Gln Pro Thr
165 170 175
Ile Phe Ser Thr Tyr Asp Ala Lys Ser Met Pro Leu Lys Asn Ala Leu
180 185 190
Leu Ser Asp Ile Cys Ile Ser Thr Ser Ala Ala Pro Thr Tyr Leu Pro
195 200 205
Ala His Cys Phe Gln Thr Thr Asp Asp Ala Thr Gly Lys Val Arg Glu
210 215 220
Phe Asp Leu Ile Asp Gly Gly Val Ala Ala Asn Asn Pro Thr Met Val
225 230 235 240
Ala Met Thr Gln Ile Thr Lys Lys Ile Met Val Lys Asp Lys Glu Glu
245 250 255
Leu Tyr Pro Val Lys Pro Ser Asp Cys Gly Lys Phe Leu Val Leu Ser
260 265 270
Val Gly Thr Gly Ser Thr Ser Asp Gln Gly Met Tyr Thr Ala Arg Gln
275 280 285
Cys Ser Arg Trp Gly Ile Val Arg Trp Leu Arg Asn Lys Gly Met Ala
290 295 300
Pro Ile Ile Asp Ile Phe Met Ala Ala Ser Ser Asp Leu Val Asp Ile
305 310 315 320
His Ala Ala Val Met Phe Gln Ser Leu His Ser Asp Gly Asp Tyr Leu
325 330 335
Arg Ile Gln Asp Asn Thr Leu His Gly Asp Ala Ala Thr Val Asp Ala
340 345 350
Ala Thr Arg Asp Asn Met Arg Ala Leu Val Gly Ile Gly Glu Arg Met
355 360 365
Leu Ala Gln Arg Val Ser Arg Val Asn Val Glu Thr Gly Arg Tyr Val
370 375 380
Glu Val Pro Gly Ala Gly Ser Asn Ala Asp Ala Leu Arg Gly Phe Ala
385 390 395 400
Arg Gln Leu Ser Glu Glu Arg Arg Ala Arg Leu Gly Arg Arg Asn Ala
405 410 415
Cys Gly Gly Gly Gly Glu Gly Glu Pro Ser Gly Val Ala Cys Lys Arg
420 425 430
<210> 30
<211> 559
<212> PRT
<213> 植物(plant)
<400> 30
Met Ala Ser Ile Thr Asn Trp Leu Gly Phe Ser Ser Ser Ser Phe Ser
1 5 10 15
Gly Ala Gly Ala Asp Pro Val Leu Pro His Pro Pro Leu Gln Glu Trp
20 25 30
Gly Ser Ala Tyr Glu Gly Gly Gly Thr Val Ala Ala Ala Gly Gly Glu
35 40 45
Glu Thr Ala Ala Pro Lys Leu Glu Asp Phe Leu Gly Met Gln Val Gln
50 55 60
Gln Glu Thr Ala Ala Ala Ala Ala Gly His Gly Arg Gly Gly Ser Ser
65 70 75 80
Ser Val Val Gly Leu Ser Met Ile Lys Asn Trp Leu Arg Ser Gln Pro
85 90 95
Pro Pro Ala Val Val Gly Gly Glu Asp Ala Met Met Ala Leu Ala Val
100 105 110
Ser Thr Ser Ala Ser Pro Pro Val Asp Ala Thr Val Pro Ala Cys Ile
115 120 125
Ser Pro Asp Gly Met Gly Ser Lys Ala Ala Asp Gly Gly Gly Ala Ala
130 135 140
Glu Ala Ala Ala Ala Ala Ala Ala Gln Arg Met Lys Ala Ala Met Asp
145 150 155 160
Thr Phe Gly Gln Arg Thr Ser Ile Tyr Arg Gly Val Thr Lys His Arg
165 170 175
Trp Thr Gly Arg Tyr Glu Ala His Leu Trp Asp Asn Ser Cys Arg Arg
180 185 190
Glu Gly Gln Thr Arg Lys Gly Arg Gln Val Asn Ala Gly Gly Tyr Asp
195 200 205
Lys Glu Glu Lys Ala Ala Arg Ala Tyr Asp Leu Ala Ala Leu Lys Tyr
210 215 220
Trp Gly Thr Thr Thr Thr Thr Asn Phe Pro Val Ser Asn Tyr Glu Lys
225 230 235 240
Glu Leu Asp Glu Met Lys His Met Asn Arg Gln Glu Phe Val Ala Ser
245 250 255
Leu Arg Arg Lys Ser Ser Gly Phe Ser Arg Gly Ala Ser Ile Tyr Arg
260 265 270
Gly Val Thr Arg His His Gln His Gly Arg Trp Gln Ala Arg Ile Gly
275 280 285
Arg Val Ala Gly Asn Lys Asp Leu Tyr Leu Gly Thr Phe Gly Thr Gln
290 295 300
Glu Glu Ala Ala Glu Ala Tyr Asp Ile Ala Ala Ile Lys Phe Arg Gly
305 310 315 320
Leu Asn Ala Val Thr Asn Phe Asp Met Ser Arg Tyr Asp Val Lys Ser
325 330 335
Ile Ile Glu Ser Ser Asn Leu Pro Ile Gly Thr Gly Thr Thr Arg Arg
340 345 350
Leu Lys Asp Ser Ser Asp His Thr Asp Asn Val Met Asp Ile Asn Val
355 360 365
Asn Thr Glu Pro Asn Asn Val Val Ser Ser His Phe Thr Asn Gly Val
370 375 380
Gly Asn Tyr Gly Ser Gln His Tyr Gly Tyr Asn Gly Trp Ser Pro Ile
385 390 395 400
Ser Met Gln Pro Ile Pro Ser Gln Tyr Ala Asn Gly Gln Pro Arg Ala
405 410 415
Trp Leu Lys Gln Glu Gln Asp Ser Ser Val Val Thr Ala Ala Gln Asn
420 425 430
Leu His Asn Leu His His Phe Ser Ser Leu Gly Tyr Thr His Asn Phe
435 440 445
Phe Gln Gln Ser Asp Val Pro Asp Val Thr Gly Phe Val Asp Ala Pro
450 455 460
Ser Arg Ser Ser Asp Ser Tyr Ser Phe Arg Tyr Asn Gly Thr Asn Gly
465 470 475 480
Phe His Gly Leu Pro Gly Gly Ile Ser Tyr Ala Met Pro Val Ala Thr
485 490 495
Ala Val Asp Gln Gly Gln Gly Ile His Gly Tyr Gly Glu Asp Gly Val
500 505 510
Ala Gly Ile Asp Thr Thr His Asp Leu Tyr Gly Ser Arg Asn Val Tyr
515 520 525
Tyr Leu Ser Glu Gly Ser Leu Leu Ala Asp Val Glu Lys Glu Gly Asp
530 535 540
Tyr Gly Gln Ser Val Gly Gly Asn Ser Trp Val Leu Pro Thr Pro
545 550 555
<210> 31
<211> 164
<212> PRT
<213> 植物(plant)
<400> 31
Met Ala Arg Thr Lys His Pro Ala Val Arg Lys Ser Lys Ala Glu Pro
1 5 10 15
Lys Lys Lys Leu Gln Phe Glu Arg Ser Pro Arg Pro Ser Lys Ala Gln
20 25 30
Arg Ala Gly Gly Gly Thr Gly Thr Ser Ala Thr Thr Arg Ser Ala Ala
35 40 45
Gly Thr Ser Ala Ser Gly Thr Pro Arg Gln Gln Thr Lys Gln Arg Lys
50 55 60
Pro His Arg Phe Arg Pro Gly Thr Val Ala Leu Arg Glu Ile Arg Lys
65 70 75 80
Phe Gln Lys Thr Thr Glu Leu Leu Ile Pro Phe Ala Pro Phe Ser Arg
85 90 95
Leu Val Arg Glu Ile Thr Asp Phe Tyr Ser Lys Asp Val Ser Arg Trp
100 105 110
Thr Leu Glu Ala Leu Leu Ala Leu Gln Glu Ala Ala Glu Tyr His Leu
115 120 125
Val Asp Ile Phe Glu Val Ser Asn Leu Cys Ala Ile His Ala Lys Arg
130 135 140
Val Thr Ile Met Gln Lys Asp Met Gln Leu Ala Arg Arg Ile Gly Gly
145 150 155 160
Arg Arg Pro Trp

Claims (16)

1.一种保持植物杂种优势的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,利用基因工程技术编辑参与植物中减数分裂的蛋白实现将生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂从而得到与杂交种基因型和染色体倍性一致的配子;以及
S2,诱导所述配子发育成种子或植株。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基因工程技术包括基因编辑技术、转基因技术诱导基因的特异表达、易位表达或基因沉默,所述基因编辑技术包括CRISPR/Cas基因编辑技术、CRISPR/Cpf1基因编辑技术、TALEN基因编辑技术、归巢核酸内切酶基因编辑技术和ZFN基因编辑技术。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S1包括取杂交种,利用基因工程技术将所述杂交种生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂从而得到与杂交种基因型和染色体倍性一致的配子。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S1包括利用基因工程技术将杂交种的亲本进行编辑,然后通过亲本之间杂交获得杂交种,进而获得生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂的杂交种配子。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S1包括利用基因工程技术编辑参与植物中减数分裂的蛋白实现将生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂;其中所述蛋白包括第一蛋白、第二蛋白和第三蛋白,其中,
所述第一蛋白为参与DNA双链断裂形成的蛋白,所述第一蛋白选自以下蛋白:
如SEQ ID NO:13所示的PAIR1蛋白,与所述PAIR1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述PAIR1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:14所示的PAIR2蛋白,与所述PAIR2蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述PAIR2蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:15所示的PAIR3蛋白,与所述PAIR3蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述PAIR3蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:16所示的PRD1,与所述PRD1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述PRD1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:17所示的PRD2,与所述PRD2蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述PRD2蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:18所示的SPO11-1,与所述SPO11-1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述SPO11-1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:19所示的SPO11-2,与所述SPO11-2蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述SPO11-2蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:20所示的SDS,与所述SDS蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述SDS蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:21所示的CRC1,与所述CRC1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述CRC1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:22所示的P31comet,与所述P31comet蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述P31comet蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:23所示的MTOPVIB,与所述MTOPVIB蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述MTOPVIB蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:24所示的DFO,与所述DFO蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述DFO蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
所述第二蛋白参与控制减数分裂期姐妹染色体间的黏连,所述第二蛋白选自以下蛋白:
如SEQ ID NO:25所示的REC8蛋白,与所述REC8蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述REC8蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
所述第三蛋白参与减数分裂的第二次分裂,所述第三蛋白选自以下蛋白:
如SEQ ID NO:26所示的OSD1蛋白,与所述OSD1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述OSD1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:27所示的TAM蛋白,与所述TAM蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述TAM蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:28所示的TDM1蛋白,与所述TDM1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述TDM1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S2包括利用基因工程技术影响参与植物配子或胚发育过程,诱导所述配子发育成种子或植株。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述S2包括授以其它植株的诱导花粉,诱导所述配子发育成种子或植株。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S2包括通过物理刺激、生物胁迫或化学药剂处理,诱导所述配子发育成种子或植株。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S2包括通过花药培养或花粉培养诱导所述配子发育成种子或植株。
10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述S2包括利用基因工程技术影响参与植物配子或胚发育过程的第四蛋白而诱导孤雌生殖,所述第四蛋白选自以下蛋白:
如SEQ ID NO:29所示的MTL蛋白,与所述MTL蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述MTL蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:30所示的BBM蛋白,与所述BBM蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述BBM蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:31所示的CENH3蛋白,与所述CENH3蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述CENH3蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白。
11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述植物包括单子叶植物和双子叶植物;优选的,所述植物包括水稻、玉米、高粱、谷子、大麦、小麦、黑麦、燕麦、荞麦、薏仁、甘蔗、芦笋、竹笋、韭菜、山药、大豆、土豆、豌豆、绿豆、小豆、蚕豆、豇豆、菜豆、小扁豆、蔓豆、鹰嘴豆、木薯、甘薯、油菜、棉花、甜菜、茄子、花生、茶叶、薄荷、咖啡、芝麻、向日葵、蓖麻、苏子、红花、番茄、辣椒、黄瓜、青菜、生菜、菠菜、大蒜、甘蓝、芥菜、茭白、大葱、冬瓜、西葫芦、丝瓜、白菜、萝卜、洋葱、西瓜、葡萄、胡萝卜、花菜、南瓜、烟草、牧草、象草、狼尾草、苏丹草、兰花、百合、郁金香和苜蓿。
12.一种用于权利要求1的方法的使植物保持杂种优势的试剂盒,其特征在于,所述试剂盒包括能够使植物生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂的载体和/或试剂,和使配子发育成种子或植株的载体和/或试剂。
13.根据权利要求12所述的试剂盒,其特征在于,所述能够使植物生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂的载体和/或试剂为通过基因工程技术将杂交种的生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂的载体和/或试剂。
14.根据权利要求13所述的试剂盒,其特征在于,所述基因工程技术包括基因编辑技术、转基因技术诱导基因的特异表达、易位表达或基因沉默;所述基因编辑技术包括CRISPR/Cas基因编辑技术、CRISPR/Cpf1基因编辑技术、TALEN基因编辑技术、归巢核酸内切酶基因编辑技术、ZFN基因编辑技术。
15.根据权利要求12所述的试剂盒,其特征在于,所述能够使植物生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂的载体和/或试剂为利用基因工程技术编辑参与植物中减数分裂蛋白实现将生殖细胞的减数分裂转变为类似有丝分裂的载体和/或试剂,其中所述蛋白包括第一蛋白、第二蛋白和第三蛋白,其中,
所述第一蛋白参与DNA双链断裂形成的蛋白,所述第一蛋白选自以下蛋白:
如SEQ ID NO:13所示的PAIR1蛋白,与所述PAIR1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述PAIR1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:14所示的PAIR2蛋白,与所述PAIR2蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述PAIR2蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:15所示的PAIR3蛋白,与所述PAIR3蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述PAIR3蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:16所示的PRD1,与所述PRD1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述PRD1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:17所示的PRD2,与所述PRD2蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述PRD2蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:18所示的SPO11-1,与所述SPO11-1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述SPO11-1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:19所示的SPO11-2,与所述SPO11-2蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述SPO11-2蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:20所示的SDS,与所述SDS蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述SDS蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:21所示的CRC1,与所述CRC1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述CRC1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:22所示的P31comet,与所述P31comet蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述P31comet蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:23所示的MTOPVIB,与所述MTOPVIB蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述MTOPVIB蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:24所示的DFO,与所述DFO蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述DFO蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
所述第二蛋白参与控制减数分裂期姐妹染色体间的黏连,所述第二蛋白选自以下蛋白:
如SEQ ID NO:25所示的REC8蛋白,与所述REC8蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述REC8蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
所述第三蛋白参与减数分裂的第二次分裂,所述第三蛋白选自以下蛋白:
如SEQ ID NO:26所示的OSD1蛋白,与所述OSD1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述OSD1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:27所示的TAM蛋白,与所述TAM蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述TAM蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:28所示的TDM1蛋白,与所述TDM1蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述TDM1蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白。
16.根据权利要求15所述的试剂盒,其特征在于,所述使配子发育成种子或植株的载体和/或试剂,其中包括为利用基因工程技术影响参与植物配子或胚发育过程的第四蛋白而诱导配子发育成种子或植株的载体和/或试剂,所述第四蛋白选自以下蛋白:
如SEQ ID NO:29所示的MTL蛋白,与所述MTL蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述MTL蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:30所示的BBM蛋白,与所述BBM蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述BBM蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白;
如SEQ ID NO:31所示的CENH3蛋白,与所述CENH3蛋白具有至少30%的序列一致性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列一致性的蛋白,或者与所述CENH3蛋白具有至少40%的序列相似性的蛋白,并且逐渐优选地,具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或98%的序列相似性的蛋白。
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