CN117947091A

CN117947091A - GmTPS2蛋白及其编码基因在改良大豆株型和产量性状中的应用

Info

Publication number: CN117947091A
Application number: CN202410135169.1A
Authority: CN
Inventors: 侯文胜; 陈莉; 蔡宇鹏
Original assignee: Institute of Crop Sciences of Chinese Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Institute of Crop Sciences of Chinese Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2024-01-31
Filing date: 2024-01-31
Publication date: 2024-04-30

Abstract

本发明公开了GmTPS2蛋白及其编码基因在改良大豆株型和产量性状中的应用。本发明属于生物技术领域，涉及GmTPS2蛋白及其编码基因在改良大豆株型和产量性状中的应用。通过应用GmTPS2蛋白或调控基因的表达物质或调控所述GmTPS2蛋白活性或含量的物质来调控大豆株型，在大豆中敲除GmTPS2基因可以增加大豆株高和植株节数，单株荚数和粒数。因此，利用CRISPR/Cas9介导的基因编辑技术对大豆株型编码基因GmTPS2进行特定靶点的定点突变或敲除，为改良大豆株型的大豆品种选育提供新途径、新方法和新材料，为加快改良株型大豆品种的选育具有积极的作用。

Description

GmTPS2蛋白及其编码基因在改良大豆株型和产量性状中的应用

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及GmTPS2蛋白及其编码基因在改良大豆株型和产量性状中的应用。

背景技术

CRISPR/Cas9系统是来自链球菌属的一种获得性免疫系统，可以抵御外源基因的入侵。它主要由CRISPR和特异的Cas9蛋白组成。CRISPR是一成簇的规律间隔的短回文重复序列，是一类新型的DNA重复序列，它由一系列短的高度保守的正向重复序列和长度相似的间隔序列间隔排列组成。Cas9蛋白是一种由1409个氨基酸组成的多结构域蛋白，含有两个核酸酶结构域RuvC-like和HNH。CRISPR/Cas9技术是通过sgRNA上的靶向序列识别靶位点，靶向序列与靶点之间通过碱基互补配对的方式互相识别，自2013年CRISPR/Cas9技术被首次应用于基因编辑以来，得到快速、广泛的发展。

基于CRISPR/Cas9的基因组编辑体系包括2部分：sgRNA及酶Cas9。这种系统能够特异的识别毗邻PAM(NGG)基序的靶序列，并在其上游3nt处进行切割形成DSB(doublestrains break)，随后机体通过自身的修复机制如同源重组(HR)、非同源末端连接(NHEJ)来修复损伤的DNA。NHEJ方式的修复过程能够产生Indel(包括缺失和插入)，进而导致DNA编码序列移码突变。

作物株型对于作物单株和群体的形态建成发挥决定性作用，是影响植株产量、作物生产水平和经济效益的重要因子。作物株型包括株高、分枝(分蘖)、叶形和穗型(结荚习性)等。作物株型驯化或改良在实现作物产量重大突破中发挥着至关重要的作用。目前对于大豆株型调控机理以及调控关键基因的研究仍处于探索阶段，相关研究报道较少；对于影响大豆株型调控的分子机理、关键基因和作用网络尚不清晰明确。特别是由于受研究材料的限制，在大田生产条件下，何种株型更有利于提高大豆单产水平，更是缺少相关研究。因此，进一步挖掘更多株型调控基因，不但对于发现优良大豆株型调控基因和培育高产理想株型具有重要的理论价值；而且通过特异材料的创制，可以在生产条件下对大豆理想株型进行系统评价和优选，对于最终实现育种应用、提升大豆产量具有重要实际应用价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何改良大豆株型，获得有利于提高大豆单产水平的目的植物。

为解决上述技术问题，本发明首先提供了GmTPS2蛋白或调控基因的表达物质或调控所述GmTPS2蛋白活性或含量的物质的应用。

所述应用可为下述任一种：

U1)GmTPS2蛋白或调控基因的表达物质或调控所述GmTPS2蛋白活性或含量的物质在调控大豆株型中的应用；

U2)GmTPS2蛋白或调控基因的表达物质或调控所述GmTPS2蛋白活性或含量的物质在制备调控大豆株型的产品中的应用；

U3)GmTPS2蛋白或调控基因的表达物质或调控所述GmTPS2蛋白活性或含量的物质在培育大豆株型改变的植物中的应用；

U4)GmTPS2蛋白或调控基因的表达物质或调控所述GmTPS2蛋白活性或含量的物质在制备培育大豆株型改变的植物的产品中的应用；

U5)GmTPS2蛋白或调控基因的表达物质或调控所述GmTPS2蛋白活性或含量的物质在大豆育种中的应用；

所述GmTPS2蛋白是如下任一种的蛋白质：

(a1)氨基酸序列如SEQ ID No.3的蛋白质；

(a2)将SEQ ID No.3所示的氨基酸序列经过氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与a1)所示的蛋白质具有80％以上的同一性且具有调控植物株型的蛋白质，

(a3)在(a1)-(a2)中任一所限定的蛋白质的末端连接标签后得到的融合蛋白。

所述大豆育种的目的可包括改变大豆株型。

所述改变可为可以增加大豆的株高和植株节数，降低大豆的分枝数，提高大豆单株荚数和粒数。

上述应用中，所述GmTPS2蛋白来源于大豆。

上述应用中，所述调控基因的表达物质或调控所述GmTPS2蛋白活性或含量的物质为与所述蛋白质相关的生物材料，所述生物材料为下述中的任一种：

B1)编码所述GmTPS2的核酸分子；

B2)抑制或降低或沉默所述GmTPS2蛋白质的编码基因表达的核酸分子；

B3)含有B1)和/或B2)所述核酸分子的表达盒；

B4)含有B1)和/或B2)所述核酸分子的重组载体、或含有B3)所述表达盒的重组载体；

B5)含有B1)和/或B2)所述核酸分子的重组微生物、或含有B3)所述表达盒的重组微生物、或含有B4)所述重组载体的重组微生物；

B6)含有B1)和/或B2)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有B3)所述表达盒的转基因植物细胞系；

B7)含有B1)和/或B2)所述核酸分子的转基因植物组织、或含有B3)所述表达盒的转基因植物组织；

B8)含有B1)和/或B2)所述核酸分子的转基因植物器官、或含有B3)所述表达盒的转基因植物器官。

上述应用中，所述核酸分子可为如下B1)或B2)所示的基因：

B1)所述核酸分子为如下任一种：

B11)编码序列是SEQ ID No.2的cDNA分子或DNA分子；

B12)核苷酸是SEQ ID No.1的cDNA分子或DNA分子；

B2)所述核酸分子可为如下任一种：

B21)靶向所述GmTPS2蛋白编码基因的gRNA；

B22)表达B21)所述的gRNA的DNA分子。

本发明中，所述调控可为上调或增强或提高。所述调控也可为下调或减弱或降低。

本发明还提供一种改变大豆株型的方法。

本发明提供的改变大豆株型的方法，包括降低或者沉默目的大豆中所述GmTPS2蛋白的活性和/或含量，或/和，所述GmTPS2蛋白的编码基因的表达量，来改变大豆株型。

上述方法中，所述降低或者沉默目的植物中所述GmTPS2蛋白的活性和/或含量，或/和，所述GmTPS2蛋白的编码基因的表达量，包括用CRISPR/Cas9系统对出发植物中的GmTPS2基因进行基因编辑，对所述目的大豆基因组中的所述GmTPS2蛋白的编码基因进行敲除，得到大豆株型改变的植株。

上述方法中，所述GmTPS2基因编码所述GmTPS2蛋白。

上述方法中，所述CRISPR/Cas9系统基因编辑的靶点为核苷酸序列是SEQ ID No.1第2266至2285位的的DNA分子，在第一个外显子上。

所述CRISPR/Cas9系统包括如下1)或2)：

1)sgRNA，所述sgRNA的靶序列为核苷酸序列是SEQ ID No.1第2266至2285位的的DNA分子；

2)表达1)所述的gRNA的DNA分子。

所述基因编辑为将所述CRISPR/Cas9载体导入所述出发植物中。

上述方法中，所述使GmTPS2基因发生突变改变大豆株型的突变形式为将SEQ IDNo.2第108-121位缺失，且保持其他核苷酸残基不变。

本发明还提供了一种改良大豆株型的物质。

本发明提供的改良大豆株型的物质，可用于基因编辑GmTPS2基因的CRISPR/Cas9系统；所述CRISPR/Cas9系统基因编辑的靶点为SEQ ID No.1第2266至2285位或对应SEQ IDNo.2的第102-121位。

所述CRISPR/Cas9系统包括如下1)或2)：

1)sgRNA，所述sgRNA的靶序列为SEQ ID No.1第2266至2285位或对应SEQ ID No.2的第102-121位；

2)表达所述sgRNA的CRISPR/Cas9载体。

本发明中，所述株型包括株高、分枝(分蘖)、叶形和穗型(结荚习性)等。

本发明表明，利用CRISPR/Cas9基因编辑技术修饰大豆GmTPS2基因可以显著增加大豆的株高、植株节数和植株粒数，提高单株产量。

附图说明

图1为GmTPS2基因编辑靶点及纯合突变类型。

图2为野生型和纯合突变体株型。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。以下提供的实施例可作为本技术领域普通技术人员进行进一步改进的指南，并不以任何方式构成对本发明的限制。

下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。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。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值。

下述实施例中栽培大豆Jack，记载在如下文献中：Chen L,Cai Y,Liu X,Yao W,Guo C,Sun S,Wu C,Jiang B,Han T,Hou W(2018),Improvement of soybeanAgrobacterium-mediated transformation efficiency by adding glutamine andasparagine into the culture media.International Journal of MolecularSciences19,3039，公众可从申请人处获得该生物材料，该生物材料只为重复本发明的实验所用，不可作为其它用途使用。

下述实施例中根癌农杆菌EHA105，记载在如下文献中：Cai Y,Chen L,Liu X,GuoC,Sun S,Wu C,Jiang B,Han T and Hou W(2018a),CRISPR/Cas9-mediated targetedmutagenesis of GmFT2a delays flowering time in soya bean.Plant Biotechnol J16,176-185，公众可从申请人处获得该生物材料，该生物材料只为重复本发明的实验所用，不可作为其它用途使用。

MS盐：PhytoTech公司，目录号：M524。

MS有机：PhytoTech公司，目录号：M533。

B5有机：Phytotech公司，目录号：G219。

B5盐：Phytotech公司，目录号：G768。

YEP固体培养基由溶剂和溶剂组成；各溶质及其在YEP固体培养基中的浓度为：NaCl5g/L，酵母提取物5g/L，胰蛋白胨10g/L，15g/L琼脂；溶剂为水。YEP固体培养基的pH为7.0。

发芽培养基(pH5.8)：3.12g/L B5盐、1mL/L B5有机、20g/L蔗糖、7.5g/L琼脂，余量为水。

液体培养基(pH5.4)：0.43g/L MS盐、1mL/L B5有机、40mg/L乙酰丁香酮、150mg/L二硫苏糖醇、100mg/L L-半胱氨酸、30g/L蔗糖、3.9mg/L 2-吗啉乙磺酸，余量为水。

共培养培养基(pH5.4)：0.43g/L MS盐、1mL/L B5有机、40mg/L乙酰丁香酮、150mg/L二硫苏糖醇、100mg/L L-半胱氨酸、30g/L蔗糖、7.5g/L琼脂、3.9mg/L 2-吗啉乙磺酸，余量为水。

恢复培养基(pH5.4)：3.1g/L B5盐、1mL/L B5有机、30g/L蔗糖、150mg/L头孢霉素、150mg/L特美汀、1mg/L 6-BA、0.98g/L 2-吗啉乙磺酸、7.5g/L琼脂、4mL/LFe盐(200×)、50mg/L L-天冬酰胺、50mg/L L-谷氨酰胺，余量为水。

筛选培养基(pH5.4)：3.1g/L B5盐、1mL/L B5有机、0.98g/L 2-吗啉乙磺酸、30g/L蔗糖、150mg/L头孢霉素、150mg/L特美汀、1mg/L 6-BA、6mg/L草丁膦、7.5g/L琼脂、4mL/L Fe盐(200×)、50mg/L L-天冬酰胺、50mg/L L-谷氨酰胺，余量为水。

伸长培养基(pH5.6)：4.0g/L MS盐、1mL/L B5有机、0.6g/L 2-吗啉乙磺酸、30g/L蔗糖、150mg/L头孢霉素、150mg/L特美汀、0.1mg/L IAA、0.5mg/L GA、1mg/L 6-BA、6mg/L草丁膦、7.5g/L琼脂、4mL/L Fe盐(200×)、50mg/L L-天冬酰胺、50mg/L L-谷氨酰胺，余量为水。

生根培养基(pH5.7)：2.165g/L MS盐、1mL/L B5有机、0.6g/L 2-吗啉乙磺酸、20g/L蔗糖、7.5g/L琼脂、50mg/L L-天冬酰胺、50mg/L L-谷氨酰胺，余量为水。

下述实施例采用SPSS11.5统计软件对数据进行处理，实验结果以平均值±标准偏差表示，采用One-way ANOVA检验，P＜0.05(*)表示与对照相比具有显著性差异，P＜0.01(**)。与对照相比具有极显著性差异。

实施例1、GmTPS2基因编辑CRISPR载体的构建

一、sgRNA的获得

从Phytozome数据库获得大豆GmTPS2基因组序列(核苷酸序列为SEQ ID No.1)。GmTPS2位于2号染色体。利用CRISPR-P(http://cbi.hzau.edu.cn/cgi-bin/CRISPR)在线网页工具进行GmTPS2 sgRNA靶位点序列的选择。靶点位于GmTPS2的第一外显子区，靶序列为：5’-CGAGAACAATGGAGAAGCGA-3’(SEQ ID No.1第2266至2285位)，(对应于SEQ ID No.2(编码序列)的第102-121位)。

用限制性内切酶NHeI和BbsI，在50uL体系和37℃条件下双酶切载体pUC57-sgRNA-SpCas9(核苷酸为SEQ ID No.4)3小时，1％的琼脂糖凝胶电泳检测，胶回收目的条带(大小约3201bp)。该目的条带含有AtU6启动子驱动的sgRNA表达盒元件。

按照sgRNA的靶点序列合成引物，序列如下(小写字母即为靶点)：

GmTPS2-Cas9-F：

5’-TCGAAGTAGTGATTGcgagaacaatggagaagcgaGTTTTAGAGCTAGAA-3’；

GmTPS2-Cas9-R：

5’-TTCTAGCTCTAAAACtcgcttctccattgttctcgAATCACTACTTCGA-3’。

在离心管中加入相应的GmTPS2-Cas9-F和GmTPS2-Cas9-R引物(浓度10μM)各5μL，加入ddH2O 15μL至反应体系为25μL。95℃3min，0.1℃/s退火至16℃，16℃保持10min，完成退火，形成oligo二聚体。GmTPS2-Cas9-F和GmTPS2-Cas9-R形成的oligo二聚体编码靶向GmTPS2的sgRNA(名称sgRNA-GmTPS2)。

取3.5μL退火产物与1.5μL酶切后的pUC57-sgRNA-SpCas9载体胶回收产物，用Ultra One Step Cloning Kit(南京诺唯赞生物科技有限公司，货号C115-02)进行连接，冻融法转化大肠杆菌DH5α，涂于LB+Amp的固体培养基上，倒置在37℃培养箱中过夜。挑取单克隆，摇菌，进行测序分析。测序引物为pSgRNA-CX：5’-CGCCAGGGTTTTCCCAGTCACGAC-3’，测序结果正确的菌液用于质粒提取。提取得到的质粒命名为pUC57-sgRNA-SpCas9-GmTPS2质粒。

用限制性内切酶PacI和PmeI，在50uL体系和37℃条件下进行双酶切，反应时间为3小时。pUC57-sgRNA-SpCas9-GmTPS2质粒经双酶切后回收约586bp的目的片段sgRNA-SpCas9-GmTPS2，空载PTF101-SpCas9质粒经双酶切后回收约14232bp的目的片段，随后用T4DNA连接酶(NEB，货号M0202V)将sgRNA-SpCas9-GmTPS2连接至空载PTF101-SpCas9质粒(核苷酸为SEQ ID No.5)经双酶切后的目的片段，冻融法转化大肠杆菌DH5α，涂于LB+Spe的固体培养基上，倒置在37℃培养箱中过夜。挑取单克隆，摇菌，测序验证是否连接成功。测序引物为sgRNA-TYJC：5’-TGGGAATCTGAAAGAAGAGAAGCA-3’。将验证正确的质粒命名为pGmTPS2-sgRNA。

重组质粒pGmTPS2-sgRNA是以包含GmTPS2的靶点序列的sgRNA的表达盒元件替代PTF101-SpCas9质粒上的PacI和Pme I酶切识别位点之间的核苷酸序列并保持其他核苷酸序列不变的重组表达载体。

实施例2、GmTPS2突变体的获得及表型鉴定

一、重组菌的制备

将实施例1制备的重组载体GmTPS2-sgRNA

用电转法转化农杆菌EHA105，提取质粒进行测序验证，将测序验证正确的重组菌株命名EHA-GmTPS2-sgRNA。

二、农杆菌介导转化

利用农杆菌介导法将构建好的EHA-GmTPS2-sgRNA转化大豆品种Jack(以下称为野生型大豆)，具体方法为：

1、种子灭菌

1)取无病虫害和斑点、饱满、均一、干燥的大豆品种Jack种子，完全平铺在培养皿中，然后将培养皿放入干燥器中。

2)完成步骤1)后，在所述干燥器中放入100mL容量的烧杯，在烧杯中倒入80mL 12M次氯酸钠水溶液，再慢慢加入4mL浓盐酸，然后迅速盖上干燥器，用凡士林密封，放置16h，进行氯气灭菌。

2、制备侵染菌液

1)28℃，培养上述一得到的EHA-GmTPS2-sgRNA菌液，用液体培养基重悬，得到OD_600nm＝0.6的侵染菌液。

2)将1处理后的种子放入超净台中，在显微镜下，剥去种皮，沿长轴将两个子叶分开，保留带完整胚轴的那片子叶，在其胚轴和子叶连接处进行划伤，一般一个子叶划伤3-5刀，然后在28℃培养箱中，浸染2h。

3)将子叶内面(平滑面)向上，平铺于已铺有无菌滤纸的共培养培养基上，温度22℃，暗培养5d。

4)共培养5d后，外植体胚轴伸长到2cm，切掉部分胚轴，使其保留0.5cm。将处理后的外植体放到恢复培养基中，28℃，16h光照/8h黑暗条件下，培养7d。

5)从恢复培养基中取出外植体，去除新芽，切除部分胚轴，保留0.5cm的胚轴，再将修整后外植体转入到筛选培养基中，28℃，16h光照/8h黑暗条件下培养21d。

6)经过21d的筛选诱导，外植体产生大量不定芽，剥除子叶和棕色的叶子，将剩余的部分转入伸长培养基中培养，28℃，16h光照/8h黑暗条件下培养。

7)在伸长培养基中，当丛生芽抽出5-8cm幼茎时，从不定芽基部剪下来；茎基部在1mg/LIBA溶液中沾1min，然后转入生根培养基中培养，28℃，16h光照/8h黑暗条件下培养一周，在茎基部产生大量根后，移栽到盆中，长成的植株为T0代转化大豆。

三、编辑植株的分子检测

提取T0代转化大豆叶片的DNA作为模板进行PCR分子检测，以野生型大豆为对照。

在GmTPS2基因靶位点附近设计PCR引物，以大豆基因组DNA为模板，进行PCR扩增并测序。其中，引物FMA-F：5’-CGGCAACTCCAGCAACATTC-3’和FMA-R：5’-TCATGATGACCGCCACTTACC-3’扩增GmTPS2基因。PCR反应体系：2×Phanta Max Buffer 12.5μL，dNTP Mix(10mM)0.5μL，DNA(200ng/μL)1μL，FMA-F(10pmol/μL)1μL，FMA-R(10pmol/μL)1μL，Super-Fidelity DNA Polymerase 0.5μL，ddH₂O 8.5μL，总体积25μL。扩增反应体系：95℃3min；95℃30sec，58℃30sec，72℃1min，35个循环；72℃5min。PCR产物送公司测序验证。

在靶点位置附近出现套峰为杂合编辑植株，命名为T0代转GmTPS2大豆。

将T0代转GmTPS2大豆播种后收获T1代转GmTPS2大豆的种子，培育，得到T1代转GmTPS2大豆。

采用上述PCR分子检测方法检测T1代转GmTPS2大豆，测序结果显示，在T1代转GmTPS2大豆中，突变体植株(GmTPS2)在靶位点附近产生如下突变，使蛋白翻译提前终止，突变体植株中GmTPS2基因突变类型只有1种缺失14bp(图1)。

T1代gmtps2大豆突变体植株与野生型大豆相比，两条同源染色体中，GmTPS2蛋白的编码基因(GmTPS2基因)均发生了如下突变：将SEQ ID No.1的第2272至2285位核苷酸缺失，且保持SEQ ID No.1的其它核苷酸不变。该GmTPS2基因突变类型-14bp。SEQ ID No.1的第2272至2285位核苷酸对应于SEQ ID No.2(GmTPS2基因的编码序列)的第108-121位导致翻译提前终止，从而将GmTPS2基因敲除。

将上述gmtps2基因纯合突变类型的T1代大豆突变体植株继续培育，筛选得到不含转基因元件的T2代gmtps2植株，并进行表型鉴定。

四、突变体株型鉴定

北京夏季室外自然光照盆栽种植。每个突变株系8-10株。

分别统计野生型植株(对照)和T2代大豆gmtps2纯合突变体(简称突变体)的株型性状(株高、节数、分枝数)、植株所结的种子数量。

研究结果显示(表1)，在株型方面，与对照植株株高98.4cm相比，突变体植株株高平均为102.8cm，突变体株高显著增加；在分枝表型方面，对照植株分枝数2.6个，突变体植株分枝平均为1.2个，突变植株分枝数显著减少；在植株节数方面，对照植株节数20.7个，突变体植株节数平均为21.6个，植株节数增加。在植株荚数和粒数上，对照植株荚数和粒数分别是89.4个和210.7粒，突变体植株荚数和粒数分别是101.2个和243.9粒，突变体单株荚数和粒数显著增加。

表1、大豆株型数据统计

上述结果表明，利用CRISPR/Cas9基因编辑技术修饰大豆GmTPS2基因可以显著增加大豆的株高，并能降低大豆的分枝数，增加植株节数。

以上对本发明进行了详述。对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明的宗旨和范围，以及无需进行不必要的实验情况下，可在等同参数、浓度和条件下，在较宽范围内实施本发明。虽然本发明给出了特殊的实施例，应该理解为，可以对本发明作进一步的改进。总之，按本发明的原理，本申请欲包括任何变更、用途或对本发明的改进，包括脱离了本申请中已公开范围，而用本领域已知的常规技术进行的改变。

Claims

1.GmTPS2蛋白或调控基因的表达物质或调控所述GmTPS2蛋白活性或含量的物质在下述任一种中的应用：

所述GmTPS2蛋白是如下任一种的蛋白质：

(a1)氨基酸序列如SEQ ID No.3的蛋白质；

(a2)将SEQ ID No.3所示的氨基酸序列经过氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与a1)所示的蛋白质具有80％以上的同一性且具有相同功能的蛋白质，

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述GmTPS2蛋白来源于大豆。

3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于：所述调控基因的表达物质或调控所述GmTPS2蛋白活性或含量的物质为与所述蛋白质相关的生物材料，所述生物材料为下述中的任一种：

B1)编码权利要求1或2中所述GmTPS2的核酸分子；

B2)抑制或降低或沉默权利要求1或2中所述GmTPS2蛋白质的编码基因表达的核酸分子；

B3)含有B1)和/或B2)所述核酸分子的表达盒；

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述核酸分子为如下B1)或B2)所示的基因：

B1)所述核酸分子为如下任一种：

B11)编码序列是SEQ ID No.2的cDNA分子或DNA分子；

B12)核苷酸是SEQ ID No.1的cDNA分子或DNA分子；

B2)所述核酸分子为如下任一种：

B21)靶向权利要求1或2中所述GmTPS2蛋白编码基因的gRNA；

B22)表达B21)所述的gRNA的DNA分子。

5.一种改变大豆株型的方法，其特征在于：包括降低或者沉默目的植物中权利要求1或2中所述GmTPS2蛋白的活性和/或含量，或/和，权利要求1或2中所述GmTPS2蛋白的编码基因的表达量，来改变大豆株型。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述降低或者沉默目的植物中权利要求1或2中所述GmTPS2蛋白的活性和/或含量，或/和，权利要求1或2中所述GmTPS2蛋白的编码基因的表达量，包括用CRISPR/Cas9系统对出发植物中的GmTPS2基因进行基因编辑，且使所述GmTPS2基因发生突变导致翻译蛋白提前终止，向受体种子植物中导入发生突变的GmTPS2基因，得到大豆株型优于所述受体植物的目的植物；所述GmTPS2基因编码权利要求1或2中所述GmTPS2蛋白。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述CRISPR/Cas9系统基因编辑的靶点为SEQ ID No.1的第2266至2285位位或对应SEQ ID No.2的第102-121位。

所述CRISPR/Cas9系统包括如下1)或2)：

1)sgRNA，所述sgRNA的靶序列为SEQ ID No.1的第2266至2285位或对应SEQ IDNo.2的第102-121位；

2)表达所述sgRNA的CRISPR/Cas9载体；

所述基因编辑为将所述CRISPR/Cas9载体导入所述出发植物中。

8.根据权利要求5-7中任一所述的方法，其特征在于：所述使GmTPS2基因发生突变导致翻译蛋白提前终止的突变形式如下：将SEQ ID No.1第2272至2285位缺失，且保持其他核苷酸残基不变。

9.权利要求1中所述的GmTPS2蛋白。

10.一种改良大豆株型的物质，为用于基因编辑GmTPS2基因的CRISPR/Cas9系统；所述CRISPR/Cas9系统基因编辑的靶点为SEQ ID No.1的第2266至2285位或对应SEQID No.2的第102-121位；

所述CRISPR/Cas9系统包括如下1)或2)：

1)sgRNA，所述sgRNA的靶序列为序列1的第2266至2285位或对应序列2的第102-121位；

2)表达所述sgRNA的CRISPR/Cas9载体。