CN111574602A

CN111574602A - GmAMS1蛋白、编码基因及其抑制因子和创制植物细胞核雄性不育系的方法

Info

Publication number: CN111574602A
Application number: CN202010407040.3A
Authority: CN
Inventors: 冯献忠; 杨素欣; 陈笑
Original assignee: Northeast Institute of Geography and Agroecology of CAS
Current assignee: Northeast Institute of Geography and Agroecology of CAS
Priority date: 2020-05-14
Filing date: 2020-05-14
Publication date: 2020-08-25
Anticipated expiration: 2040-05-14
Also published as: CN111574602B

Abstract

本发明涉及植物基因工程技术领域，特别涉及GmAMS1蛋白、编码基因及其抑制因子和创制植物细胞核雄性不育系的方法。该GmAMS1蛋白为序列如SEQ ID NO：1所示的氨基酸序列或者具有至少80％同源性的氨基酸序列。本发明发现GmAMS1基因能够调控植物绒毡层的正常发育，影响花粉的育性。通过CRISPR/Cas9技术靶向编辑GmAMS1基因创制雄性不育系是培育细胞核雄性不育系的突破性进展，为杂种优势利用及提高植物产量提供了重要的技术基础及理论支持，为推进细胞核雄性不育系在商业化杂交种生产以及培育高产植物新品种提供宝贵的种质资源。

Description

GmAMS1蛋白、编码基因及其抑制因子和创制植物细胞核雄性不育系的方法

技术领域

本发明涉及植物基因工程技术领域，特别涉及GmAMS1蛋白、编码基因及其抑制因子和创制植物细胞核雄性不育系的方法。

背景技术

杂种优势利用是提高作物单产的重要途径之一，其中雄性不育是利用杂种优势生产杂交种的基础。利用雄性不育系进行杂交育种是杂种优势最有效、最经济的途径之一。大豆雄性不育系主要包括细胞核雄性不育系和细胞质雄性不育系。尽管细胞质雄性不育系已经成功应用到大豆的三系法杂交育种中，但是其育性的不稳定使其在大规模商业化应用方面受到一定的限制。目前，大豆杂种优势商业化应用的瓶颈是缺乏合适的雄性不育系，所以创制稳定的细胞核雄性不育系将扩大大豆杂种优势的应用。

大豆雄性不育系的获得主要是通过自然突变、人工诱变及远缘杂交等方式，而这些方法具有培育周期长，效率低，很难满足生产需求的缺点，因此，利用CRISPR/Cas9基因编辑技术进行基因工程育种是解决该难题的最有效途径。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了GmAMS1蛋白、编码基因及其抑制因子和创制植物细胞核雄性不育系的方法。本发明研究发现GmAMS1基因能够影响绒毡层在四分体时期参与花粉孢粉素前体的合成，该物质参与花粉初生外壁的形成，影响花粉初生外壁的形态建成；同时它还影响绒毡层的程序化死亡，通过延迟绒毡层的降解来影响大豆花粉的育性，该技术为雄性不育系的创制提供了理论及技术支持，在植物遗传工程育种中具有重要的应用价值。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种GmAMS1蛋白，该GmAMS1蛋白具有如下任一种氨基酸序列：

(1)如SEQ ID NO：1所示的氨基酸序列；

(2)如SEQ ID NO：1所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸的替换、插入或缺失得到的具有相同功能的氨基酸序列；

(3)与如SEQ ID NO：1所示的氨基酸序列具有至少80％同源性的氨基酸序列。

作为优选，GmAMS1蛋白具有与如SEQ ID NO：1所示的氨基酸序列具有至少90％同源性的氨基酸序列。

优选地，GmAMS1蛋白具有与如SEQ ID NO：1所示的氨基酸序列具有至少95％同源性的氨基酸序列。

本发明还提供了该GmAMS1蛋白的编码基因，基因具有如下任一种核苷酸序列：

(1)如SEQ ID NO：2所示的核苷酸序列；

(2)如SEQ ID NO：2所示的核苷酸序列经一个或多个核苷酸的替换、插入或缺失得到的编码相同功能蛋白的核苷酸序列。

本发明还提供了上述编码基因的抑制因子，抑制因子为能够抑制GmAMS1蛋白的编码基因表达的干扰RNA或gRNA。

本发明还提供了该GmAMS1蛋白或其编码基因、编码基因的抑制因子在调控植物绒毡层发育或创制植物细胞核雄性不育系中的应用。

本发明还提供了含有该GmAMS1蛋白的编码基因或其抑制因子的表达盒。

本发明还提供了含有该GmAMS1蛋白的编码基因或其抑制因子的载体。

本发明还提供了含有上述表达盒或载体的宿主细胞。

本发明还提供了一种创制植物细胞核雄性不育系的方法，利用基因编辑技术或转基因技术，干扰植物中GmAMS1基因的功能，破坏植物的育性，获得植物细胞核雄性不育系。

作为优选，基因编辑技术为CRISPR/Cas9技术，CRISPR/Cas9技术以gRNA靶向编辑植物中GmAMS1蛋白的编码基因，敲除GmAMS1蛋白的编码基因；gRNA的序列如SEQ ID NO：3所示。

作为优选，植物为单子叶植物或双子叶植物。

本发明提供了GmAMS1蛋白、编码基因及其抑制因子和创制植物细胞核雄性不育系的方法。该GmAMS1蛋白具有如下任一种氨基酸序列：(1)如SEQ ID NO：1所示的氨基酸序列；(2)如SEQ ID NO：1所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸的替换、插入或缺失得到的具有相同功能的氨基酸序列；(3)与如SEQ ID NO：1所示的氨基酸序列具有至少80％同源性的氨基酸序列。本发明的有益效果在于：

本发明首次在大豆中克隆了参与绒毡层发育的GmAMS1基因。GmAMS1基因能够调控植物绒毡层的正常发育，影响花粉的育性。通过CRISPR/Cas9技术靶向编辑GmAMS1基因，能够有效诱导GmAMS1基因的突变，从而影响大豆绒毡层正常的发育。绒毡层的异常发育不仅使小孢子初生外壁发育受到影响，而且它的延迟降解还使花粉败育，使植株产生雄性不育的表型。通过CRISPR/Cas9技术靶向编辑GmAMS1基因创制大豆雄性不育系是培育大豆细胞核雄性不育系的突破性进展，为大豆杂种优势利用及提高大豆产量提供了重要的技术基础及理论支持，为推进细胞核雄性不育系在大豆商业化杂交种生产以及培育高产大豆新品种提供宝贵的种质资源，利用CRISPR/Cas9技术靶向编辑GmAMS1基因创制大豆细胞核雄性不育系在大豆基因工程遗传育种中具有重大的应用价值。

附图说明

图1为本发明实施例1中GmAMS1基因结构；

图2为本发明实施例2中CRISPR/Cas9载体图谱；

图3为本发明实施例3中野生型Williams82和CRISPR/Cas9诱导的Gmams1-1突变体植株表型；

图4为本发明实施例3中野生型Williams82和Gmams1-1突变体的豆荚形态特征；

图5为本发明实施例3中野生型Williams82和Gmams1-1突变体的花粉碘化钾染色；

图6为本发明实施例3中野生型Williams82和Gmams1-1突变体的花药亚历山大染色；

图7为本发明实施例3中野生型Williams82和Gmams1-1突变体的花粉扫描电镜；

图8为本发明实施例4中野生型Williams82和Gmams1-1突变体各时期花药发育观察。

具体实施方式

本发明公开了GmAMS1蛋白、编码基因及其抑制因子和创制植物细胞核雄性不育系的方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于利用CRISPR/Cas9技术靶向编辑影响大豆绒毡层发育基因GmAMS1，创制稳定的细胞核雄性不育系，为大豆杂种优势利用提供种质资源。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明通过克隆大豆Glyma.10G281800基因,并将其命名为GmAMS1，其编码蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示，CDS序列如SEQ ID NO：2所示。本发明发现利用CRISPR/Cas9技术靶向编辑GmAMS1能够影响大豆绒毡层的发育，从而导致花粉败育，获得大豆细胞核雄性不育系。

第一方面，本发明提供大豆GmAMS1蛋白或其编码基因或大豆GmAMS1蛋白的编码基因的抑制因子在调控大豆绒毡层发育中的应用。

第二方面，本发明提供一种利用CRISPR/Cas9技术创制大豆细胞核雄性不育系的方法及其在植物遗传育种或转基因植物制备中的应用。

上述应用中，通过CRISPR/Cas9技术靶向编辑GmAMS1基因序列，使GmAMS1基因功能缺失，影响大豆绒毡层正常发育，导致花粉败育，造成植株完全雄性不育的表型。优选地，本发明利用CRISPR/Cas9技术，以如SEQ ID NO：3所示的核苷酸序列为gRNA靶向编辑植物中GmAMS1蛋白的编码基因，利用该方法能够显著提高植物中GmAMS1蛋白的编码基因的敲除效率，在短时间内获得大豆细胞核雄性不育系。

优选地，所述转基因植物为雄性不育转基因植物。更优选为细胞核雄性不育转基因植物。

本发明中，所述大豆GmAMS1蛋白具有如下任一种氨基酸序列：

(1)如SEQ ID NO：1所示的氨基酸序列；

(2)如SEQ ID NO：1所示的氨基酸序列经一个或多个氨基酸的替换、插入或缺失得到的具有相同功能蛋白的氨基酸序列；

(3)与如SEQ ID NO：1所示的氨基酸序列具有至少80％同源性的氨基酸序列；优选地，所述同源性为至少90％；更优选为95％。

本发明中，所述大豆GmAMS1蛋白的CDS具有如下任一种核苷酸序列：

(1)如SEQ ID NO：2所示的核苷酸序列；

上述如SEQ ID NO：1所示的氨基酸序列为大豆GmAMS1蛋白的氨基酸序列，本领域技术人员可根据本发明公开的氨基酸序列以及氨基酸的保守性替换等本领域常规技术手段，在不影响其活性的前提下，取代、缺失和/或增加一个或几个氨基酸，得到与本发明公开的GmAMS1蛋白具有相同活性的GmAMS1蛋白的突变体。

上述如SEQ ID NO：2所示的核苷酸序列为大豆中GmAMS1蛋白的CDS序列。本发明所述的GmAMS1蛋白的编码基因可以为任意能够编码上述GmAMS1蛋白的核苷酸序列。考虑到密码子的简并性以及不同物种密码子的偏爱性，本领域技术人员可以根据需要使用适合特定物种表达的密码子。

优选地，所述大豆GmAMS1蛋白的编码基因的抑制因子包括能够抑制大豆GmAMS1蛋白的编码基因表达的干扰RNA或gRNA。

上述GmAMS1蛋白或其编码基因或大豆GmAMS1蛋白的编码基因的抑制因子的应用可以GmAMS1蛋白或其编码基因或大豆GmAMS1蛋白的编码基因的抑制因子本身的形式应用，或者以含有GmAMS1蛋白的编码基因或其抑制因子的表达盒、载体、含有所述表达盒或所述载体的宿主细胞的形式应用。

本发明中，所述植物为单子叶植物或双子叶植物。所述植物包括但不限于大豆、拟南芥、小麦、水稻、玉米、棉花、花生等。

本发明研究发现GmAMS1基因能够影响绒毡层在四分体时期参与花粉孢粉素前体的合成，该物质参与花粉初生外壁的形成，影响花粉初生外壁的形态建成；同时它还影响绒毡层的程序化死亡，通过延迟绒毡层的降解来影响大豆花粉的育性。通过CRISPR/Cas9技术靶向编辑GmAMS1基因可以在短时间内获得大豆完全雄性不育突变体，该技术为大豆雄性不育系的创制提供了理论及技术支持，还为大豆杂种优势育种提供了稳定的细胞核雄性不育系，加快了大豆雄性不育系的育种周期，为大豆杂种优势利用培育高产大豆新品种提供宝贵的种质资源，在大豆遗传工程育种中具有重要的应用价值。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

下面结合实施例，进一步阐述本发明：

实施例1大豆GmAMS1的克隆

克隆大豆Glyma.10G281800基因,并命名为GmAMS1，将其作为靶基因，该基因位于10号染色体，基因全长为3738bp，CDS序列全长为1716bp(图1)，GmAMS1基因编码蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示，CDS序列如SEQ ID NO：2所示。

SEQ ID NO：1：

MNISMQHLVERLRPLVGLNGWDYCIYWKLSEDQRFLEWLGCCCAGTESNQNAGEEHLFPVSSVASCRDITYPHPRTKPCDLLSQLSTCIPIDNSGIHAQTLLTNQPNWVNYSNGMDPNILEETIGTQVLISVPGGLVELFVTKQVSEDHQLIDFVTNQCIEAVNHSMSFNIDVSNMQSNPLIQDENEGNNNRNNNHLFHPSEHVITDMDHRNIGLCNSQLNFMQQFNYNQHNRMKSDAAFSEEYQAGNSFLHDEQTNPEDDQEPGHEHDTYQKSLMTTDSQYVEAKDQKQEEDKDLMKNVVGRSDSMSDCSDQNEEEELDGKYRRRNGKGNQSKNLVAERKRRKKLNDRLYNLRSLVPRISKLDRASILGDAIEYVKDLQKQVKELQDELEENADTESNCMNIGVGAELGPNAEHDKAQTGLHVGTSGNGYVSKQKQEGATVIDKQTQQMEPQVEVALIDENEYFVKVFCEHRPGGFVKLMEALNTIGMDVVHATVTSHTGLVSNVFKVEKKDNETVEAEDVRDSLLELTRNRYRGWTHEMTATPENGVGRDQHQLHNHQQIGAYPHQFHS*

SEQ ID NO：2：

ATGAACATCAGCATGCAACACTTAGTAGAGAGACTAAGACCCCTCGTGGGTTTGAACGGATGGGACTATTGCATCTACTGGAAATTGAGTGAAGACCAAAGGTTTCTTGAGTGGTTGGGATGCTGTTGTGCTGGCACTGAAAGCAATCAAAATGCTGGGGAAGAACATCTTTTCCCTGTCTCTTCTGTGGCTTCATGCAGAGATATCACTTATCCACACCCCAGAACAAAGCCCTGTGATCTTCTTTCACAGCTTTCCACTTGCATACCCATAGATAATTCTGGGATTCATGCACAGACCCTATTAACAAACCAACCCAACTGGGTGAACTATTCCAATGGCATGGATCCTAACATTTTGGAAGAAACAATTGGGACCCAGGTTTTGATTTCGGTGCCGGGTGGACTAGTTGAGCTGTTTGTAACTAAACAAGTGTCTGAAGATCATCAACTAATAGATTTTGTGACAAACCAGTGCATTGAAGCCGTGAACCACTCAATGAGCTTCAACATTGACGTGAGCAACATGCAATCAAACCCACTTATACAAGATGAAAACGAAGGGAACAACAACAGGAACAATAATCACTTATTCCATCCATCAGAACATGTCATCACTGATATGGACCACCGCAATATTGGTCTGTGTAATTCTCAACTGAACTTCATGCAGCAGTTCAACTACAACCAGCACAACAGAATGAAGAGCGATGCTGCTTTCTCTGAAGAATACCAAGCTGGTAATTCCTTCCTTCACGACGAGCAAACCAACCCAGAAGATGATCAGGAGCCTGGGCATGAGCATGACACGTATCAGAAAAGCCTCATGACAACAGATTCACAATACGTGGAGGCAAAAGATCAGAAGCAAGAGGAAGACAAGGACTTGATGAAAAACGTTGTTGGCAGATCAGATTCAATGTCAGATTGCAGTGACCAGAACGAAGAAGAGGAATTAGATGGAAAGTATAGGAGGAGGAATGGAAAAGGGAACCAATCCAAGAACCTTGTGGCTGAAAGAAAGAGAAGGAAGAAACTCAATGATAGGCTATATAACCTTCGTTCTTTGGTTCCTAGGATCTCTAAGCTGGATAGGGCATCCATTCTTGGAGATGCCATTGAGTATGTGAAGGATTTGCAGAAGCAAGTGAAGGAGCTCCAAGATGAGCTTGAGGAGAATGCAGACACTGAAAGCAACTGCATGAATATTGGTGTAGGTGCTGAACTTGGGCCAAATGCTGAACATGATAAGGCCCAAACTGGGTTGCATGTGGGAACATCAGGGAATGGATATGTCTCCAAACAAAAGCAGGAAGGTGCTACTGTCATTGATAAGCAGACCCAGCAGATGGAGCCGCAAGTGGAAGTGGCTCTGATAGATGAGAATGAGTATTTTGTGAAGGTTTTCTGTGAGCACAGGCCTGGTGGGTTTGTGAAATTGATGGAAGCGTTGAACACTATTGGCATGGATGTAGTGCATGCCACGGTAACCAGCCACACGGGACTCGTCTCAAATGTTTTTAAAGTGGAAAAAAAGGATAATGAAACGGTTGAGGCTGAAGATGTAAGAGACTCACTGCTAGAGCTTACGCGGAACCGTTATAGAGGGTGGACTCATGAGATGACAGCAACGCCGGAAAATGGGGTGGGAAGGGATCAACATCAACTTCACAACCACCAGCAGATAGGTGCCTACCCGCACCAGTTTCATAGTTAA

实施例2 CRISPR/Cas9载体的构建及大豆遗传转化

构建GmU6启动子驱动gRNA(序列如SEQ ID NO：3所示：GATGGGACTATTGCATCTAC)和GmUbi3启动子驱动Cas9蛋白的CRISPR/cas9重组质粒(图2)，通过农杆菌介导的遗传转化系统将重组质粒导入野生型Williams82大豆中。经大豆遗传转化，共获得61株转基因植株。用bar试纸条对T0代转基因植株进行鉴定，共鉴定出32株T0代阳性植株，对其进行测序分析，有8个株系在打靶位点发生基因编辑。将T0代阳性植株种子种植于人工气候室，对T1代植株进行测序分析和表型观察。在T1代，共分离出6株Gmams1雄性不育突变体。

实施例3 Gmams1突变体表型观察

对T1代分离出的6株Gmams1雄性不育突变体进行表型观察。观察统计发现与野生型Williams82相比，Gmams1-1突变体显示出完全雄性不育(图3)，所结豆荚为小肉荚(图4)。经碘化钾染色观察统计发现野生型花粉粒呈近圆形，颜色为黑色，Gmams1-1突变体的花粉粒呈皱缩状，颜色为褐色(图5)；进一步对花药进行亚历山大染色，发现突变体Gmams1-1的花药与野生型相比不能被染成粉色，这说明Gmams1-1突变体的花粉发育不成熟(图6)；为了进一步验证这个结果，又对花粉粒进行了扫描电镜观察，发现Gmams1-1突变体的花粉粒与野生型相比，呈现皱缩的状态，进一步说明了在Gmams1-1突变体中的花粉的发育存在缺陷(图7)。

实施例4 GmAMS1基因影响绒毡层的发育

为了明确GmAMS1基因如何影响绒毡层的发育，对野生型Williams82和Gmams1-1突变体各时期花药发育的特点进行观察。通过组织切片观察发现，与野生型相比，在Gmams1-1突变体中，花药发育的前7个时期与野生型没有明显差异，而在第8个时期，Gmams1-1突变体小孢子的形态与野生型相比发生明显变化，形态不规则；在第10个时期，Gmams1-1突变体的绒毡层没有开始衰退，反而增厚，包裹在小孢子周围；在第11个时期，Gmams1-1突变体的绒毡层异常膨大且空泡化，小孢子未发育成为成熟的花粉粒，反而是被挤压在一起，看不清个体形态；在第13个时期，Gmams1-1突变体花药裂缝处开裂，花粉粒、绒毡层持续退化，但绒毡层依旧存在；以上结果可以说明，在Gmams1-1突变体中，先是小孢子在减数分裂后小孢子初生外壁发生形态变化，再是绒毡层发生延迟降解，最终导致Gmams1-1突变体花粉粒发育异常，造成植株完全败育的现象(图8)。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

序列表

<110> 中国科学院东北地理与农业生态研究所

<120> GmAMS1蛋白、编码基因及其抑制因子和创制植物细胞核雄性不育系的方法

<130> MP2010013

<160> 3

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 571

<212> PRT

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 1

Met Asn Ile Ser Met Gln His Leu Val Glu Arg Leu Arg Pro Leu Val

1 5 10 15

Gly Leu Asn Gly Trp Asp Tyr Cys Ile Tyr Trp Lys Leu Ser Glu Asp

20 25 30

Gln Arg Phe Leu Glu Trp Leu Gly Cys Cys Cys Ala Gly Thr Glu Ser

35 40 45

Asn Gln Asn Ala Gly Glu Glu His Leu Phe Pro Val Ser Ser Val Ala

50 55 60

Ser Cys Arg Asp Ile Thr Tyr Pro His Pro Arg Thr Lys Pro Cys Asp

65 70 75 80

Leu Leu Ser Gln Leu Ser Thr Cys Ile Pro Ile Asp Asn Ser Gly Ile

85 90 95

His Ala Gln Thr Leu Leu Thr Asn Gln Pro Asn Trp Val Asn Tyr Ser

100 105 110

Asn Gly Met Asp Pro Asn Ile Leu Glu Glu Thr Ile Gly Thr Gln Val

115 120 125

Leu Ile Ser Val Pro Gly Gly Leu Val Glu Leu Phe Val Thr Lys Gln

130 135 140

Val Ser Glu Asp His Gln Leu Ile Asp Phe Val Thr Asn Gln Cys Ile

145 150 155 160

Glu Ala Val Asn His Ser Met Ser Phe Asn Ile Asp Val Ser Asn Met

165 170 175

Gln Ser Asn Pro Leu Ile Gln Asp Glu Asn Glu Gly Asn Asn Asn Arg

180 185 190

Asn Asn Asn His Leu Phe His Pro Ser Glu His Val Ile Thr Asp Met

195 200 205

Asp His Arg Asn Ile Gly Leu Cys Asn Ser Gln Leu Asn Phe Met Gln

210 215 220

Gln Phe Asn Tyr Asn Gln His Asn Arg Met Lys Ser Asp Ala Ala Phe

225 230 235 240

Ser Glu Glu Tyr Gln Ala Gly Asn Ser Phe Leu His Asp Glu Gln Thr

245 250 255

Asn Pro Glu Asp Asp Gln Glu Pro Gly His Glu His Asp Thr Tyr Gln

260 265 270

Lys Ser Leu Met Thr Thr Asp Ser Gln Tyr Val Glu Ala Lys Asp Gln

275 280 285

Lys Gln Glu Glu Asp Lys Asp Leu Met Lys Asn Val Val Gly Arg Ser

290 295 300

Asp Ser Met Ser Asp Cys Ser Asp Gln Asn Glu Glu Glu Glu Leu Asp

305 310 315 320

Gly Lys Tyr Arg Arg Arg Asn Gly Lys Gly Asn Gln Ser Lys Asn Leu

325 330 335

Val Ala Glu Arg Lys Arg Arg Lys Lys Leu Asn Asp Arg Leu Tyr Asn

340 345 350

Leu Arg Ser Leu Val Pro Arg Ile Ser Lys Leu Asp Arg Ala Ser Ile

355 360 365

Leu Gly Asp Ala Ile Glu Tyr Val Lys Asp Leu Gln Lys Gln Val Lys

370 375 380

Glu Leu Gln Asp Glu Leu Glu Glu Asn Ala Asp Thr Glu Ser Asn Cys

385 390 395 400

Met Asn Ile Gly Val Gly Ala Glu Leu Gly Pro Asn Ala Glu His Asp

405 410 415

Lys Ala Gln Thr Gly Leu His Val Gly Thr Ser Gly Asn Gly Tyr Val

420 425 430

Ser Lys Gln Lys Gln Glu Gly Ala Thr Val Ile Asp Lys Gln Thr Gln

435 440 445

Gln Met Glu Pro Gln Val Glu Val Ala Leu Ile Asp Glu Asn Glu Tyr

450 455 460

Phe Val Lys Val Phe Cys Glu His Arg Pro Gly Gly Phe Val Lys Leu

465 470 475 480

Met Glu Ala Leu Asn Thr Ile Gly Met Asp Val Val His Ala Thr Val

485 490 495

Thr Ser His Thr Gly Leu Val Ser Asn Val Phe Lys Val Glu Lys Lys

500 505 510

Asp Asn Glu Thr Val Glu Ala Glu Asp Val Arg Asp Ser Leu Leu Glu

515 520 525

Leu Thr Arg Asn Arg Tyr Arg Gly Trp Thr His Glu Met Thr Ala Thr

530 535 540

Pro Glu Asn Gly Val Gly Arg Asp Gln His Gln Leu His Asn His Gln

545 550 555 560

Gln Ile Gly Ala Tyr Pro His Gln Phe His Ser

565 570

<210> 2

<211> 1716

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 2

atgaacatca gcatgcaaca cttagtagag agactaagac ccctcgtggg tttgaacgga 60

tgggactatt gcatctactg gaaattgagt gaagaccaaa ggtttcttga gtggttggga 120

tgctgttgtg ctggcactga aagcaatcaa aatgctgggg aagaacatct tttccctgtc 180

tcttctgtgg cttcatgcag agatatcact tatccacacc ccagaacaaa gccctgtgat 240

cttctttcac agctttccac ttgcataccc atagataatt ctgggattca tgcacagacc 300

ctattaacaa accaacccaa ctgggtgaac tattccaatg gcatggatcc taacattttg 360

gaagaaacaa ttgggaccca ggttttgatt tcggtgccgg gtggactagt tgagctgttt 420

gtaactaaac aagtgtctga agatcatcaa ctaatagatt ttgtgacaaa ccagtgcatt 480

gaagccgtga accactcaat gagcttcaac attgacgtga gcaacatgca atcaaaccca 540

cttatacaag atgaaaacga agggaacaac aacaggaaca ataatcactt attccatcca 600

tcagaacatg tcatcactga tatggaccac cgcaatattg gtctgtgtaa ttctcaactg 660

aacttcatgc agcagttcaa ctacaaccag cacaacagaa tgaagagcga tgctgctttc 720

tctgaagaat accaagctgg taattccttc cttcacgacg agcaaaccaa cccagaagat 780

gatcaggagc ctgggcatga gcatgacacg tatcagaaaa gcctcatgac aacagattca 840

caatacgtgg aggcaaaaga tcagaagcaa gaggaagaca aggacttgat gaaaaacgtt 900

gttggcagat cagattcaat gtcagattgc agtgaccaga acgaagaaga ggaattagat 960

ggaaagtata ggaggaggaa tggaaaaggg aaccaatcca agaaccttgt ggctgaaaga 1020

aagagaagga agaaactcaa tgataggcta tataaccttc gttctttggt tcctaggatc 1080

tctaagctgg atagggcatc cattcttgga gatgccattg agtatgtgaa ggatttgcag 1140

aagcaagtga aggagctcca agatgagctt gaggagaatg cagacactga aagcaactgc 1200

atgaatattg gtgtaggtgc tgaacttggg ccaaatgctg aacatgataa ggcccaaact 1260

gggttgcatg tgggaacatc agggaatgga tatgtctcca aacaaaagca ggaaggtgct 1320

actgtcattg ataagcagac ccagcagatg gagccgcaag tggaagtggc tctgatagat 1380

gagaatgagt attttgtgaa ggttttctgt gagcacaggc ctggtgggtt tgtgaaattg 1440

atggaagcgt tgaacactat tggcatggat gtagtgcatg ccacggtaac cagccacacg 1500

ggactcgtct caaatgtttt taaagtggaa aaaaaggata atgaaacggt tgaggctgaa 1560

gatgtaagag actcactgct agagcttacg cggaaccgtt atagagggtg gactcatgag 1620

atgacagcaa cgccggaaaa tggggtggga agggatcaac atcaacttca caaccaccag 1680

cagataggtg cctacccgca ccagtttcat agttaa 1716

<210> 3

<211> 20

<212> DNA/RNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 3

gatgggacta ttgcatctac 20

Claims

1.一种GmAMS1蛋白，其特征在于，所述GmAMS1蛋白具有如下任一种氨基酸序列：

(1)如SEQ ID NO：1所示的氨基酸序列；

2.权利要求1所述GmAMS1蛋白的编码基因，其特征在于，所述基因具有如下任一种核苷酸序列：

(1)如SEQ ID NO：2所示的核苷酸序列；

3.权利要求2所述编码基因的抑制因子，其特征在于，所述抑制因子为能够抑制GmAMS1蛋白的编码基因表达的干扰RNA或gRNA。

4.权利要求1所述GmAMS1蛋白或其编码基因、编码基因的抑制因子在调控植物绒毡层发育或创制植物细胞核雄性不育系中的应用。

5.含有权利要求1所述GmAMS1蛋白的编码基因或其抑制因子的表达盒。

6.含有权利要求1所述GmAMS1蛋白的编码基因或其抑制因子的载体。

7.含有权利要求5所述表达盒或权利要求6所述载体的宿主细胞。

8.一种创制植物细胞核雄性不育系的方法，其特征在于，利用基因编辑技术或转基因技术，干扰植物中GmAMS1基因的功能，破坏植物的育性，获得植物细胞核雄性不育系。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基因编辑技术为CRISPR/Cas9技术，所述CRISPR/Cas9技术以gRNA靶向编辑植物中GmAMS1蛋白的编码基因，敲除GmAMS1蛋白的编码基因；所述gRNA的序列如SEQ ID NO：3所示。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述植物为单子叶植物或双子叶植物。