非生物胁迫耐性植物和方法与流程

技术特征：
1.一种抑制dna构建体，包含有至少一个异源调控元件可操作地连接抑制元件，其中所述抑制元件含有一个多核苷酸片段，所述多核苷酸编码的多肽的氨基酸序列与seq id no:3、6、9、12、15、18或21有至少90％的序列一致性。所述抑制元件能减少内源性多肽的表达，所述内源多肽的氨基酸序列为seq id no:3(bcs1-2)、seq id no:6(dnaj7)、seq id no:9(lntp10)、seq id no:12(gh17.2)、seq id no:15(duf6)、seq id no:18(atap1)或seq id no:21(pcl1)。2.权利要求1所述抑制dna构建体的抑制元件含有seq id no：51。3.一种criprs/cas构建体，包含有至少一个异源调控序列可操作地连接grna。其中所述grna是针对含有内源性bcs1-2、dnaj7、lntp10、gh17.2、duf6、atap1或pcl1基因的基因组区域及其调控元件，以减少氨基酸序列与seq id no:3、6、9、12、15、18或21有至少90％的序列一致性的内源bcs1-2、dnaj7、lntp10、gh17.2、duf6、atap1或pcl1多肽的表达或活性。4.权利要求3所述criprs/cas构建体，其中所述grna针对核苷酸序列为seq id no:2、5、8、11、14、17、20、74或75的多核苷酸的基因组区域。5.一种改良的植物或种子，其包含的内源bcs1-2、dnaj7、lntp10、gh17.2、duf6、atap1或pcl1多肽的表达或活性，和对照植物中相应多肽的表达或活性相比是减少的。其中所述改良植物表现出增加的耐旱性和或籽粒产量。6.权利要求5所述改良的植物或种子，其中所述多肽包含的氨基酸序列与seq id no:3、6、9、12、15、18或21有至少80％的一致性。7.权利要求5或6所述改良的植物或种子，其中所述植物包含的抑制dna构建体含有至少一个调控元件可操作地连接一个抑制元件。其中所述抑制元件含有至少100个连续的碱基对，其(a)多核苷酸的核苷酸序列与seq id no:2、5、8、11、14、17或20有至少90％的一致性；或(b)核苷酸编码的多肽的氨基酸序列与seq id no:3、6、9、12、15、18或21有至少90％的序列一致性；或(c)核苷酸序列(a)或(b)的全长互补序列，其中所述植物和对照植物相比较时表现出提高的耐旱性。8.权利要求7所述改良的植物或种子，其中所述抑制元件包含的核苷酸序列为seq id no:51。9.权利要求5所述的改良植物或种子，其中所述植物在其基因组位点上包含有一个靶向基因修饰，其包含的多核苷酸序列编码的多肽的氨基酸序列与seq id no:3、6、9、12、15、18或21有至少80％的序列一致性，从而减少了所述多肽的表达。10.权利要求9所述的植物，其中所述基因修饰是由一个或多个含有筛选自seq id no:56-66的序列的grna引入的。11.一种改良的植物或种子，包含的内源性lntp10、duf6或atap1多肽的表达和/或活性，与对照植物中相应多肽的表达和/或活性相比是减少的。其中所述植物与对照植物相比较时，表现出增加的氮胁迫耐性和/或籽粒产量。12.权利要求11所述改良的植物或种子，其中所述多肽包含的氨基酸序列与seq id no:9、15或18有至少90％的一致性。13.权利要求11或12所述改良的植物或种子，其中所述植物包含的抑制构建体含有至少一个调控元件可操作地连接抑制元件。其中所述抑制元件包含有至少100个连续的碱基对，其(a)多核苷酸的核苷酸序列与seq id no:8、14或17有至少90％的一致性；或(b)多核
苷酸编码的多肽的氨基酸序列与seq id no:9、15或18有至少90％的序列一致性；或(c)核苷酸序列(a)或(b)的全长互补序列，其中所述植物与对照植物相比较时表现出增加的氮素胁迫耐性和/或籽粒产量。14.权利要求13所述改良的植物或种子，其中所述抑制元件的核苷酸序列为seq id no:51。15.权利要求11所述的改良植物或种子，其中所述植物基因位点包含的靶向基因修饰的多核苷酸序列，编码的多肽的氨基酸序列与seq id no:9、15或18有至少80％的序列一致性，从而减少了所述多肽的表达。16.权利要求5-15所述的任一植物，其中所述植物选自水稻、玉米、大豆、向日葵、高粱、油菜、小麦、苜蓿、棉花、大麦、小米、甘蔗和柳枝稷。17.一种产生植物的方法，所述植物中内源bcs1-2、dnaj7、lntp10、gh17.2、duf6、atap1或pcl1多肽的表达是减少的，并在和对照植物相比较时表现出增加的耐旱性和/或籽粒产量。其中所述方法包括：(a)引入包含有至少一个异源调控元件可操作地连接抑制元件的抑制dna构建体，以减少bcs1-2、dnaj7、lntp10、gh17.2、duf6、atap1或pcl1多肽的表达；(b)引入一个基因修饰，包括向含有内源bcs1-2、dnaj7、lntp10、gh17.2、duf6、atap1或pcl1基因及其调控元件的基因组区域引入一个dna片段、删除一个dna片段、替换一个dna片段、或引入一个或多个核苷酸、或替换一个或多个核苷酸，以减少内源bcs1-2、dnaj7、lntp10、gh17.2、duf6、atap1或pcl1多肽的表达或活性。18.权利要求17所述的方法，其中所述方法包括引入含有至少一个异源调控元件可操作地连接抑制元件的抑制dna构建体，以减少内源bcs1-2、dnaj7、lntp10、gh17.2、duf6、atap1或pcl1多核苷酸的表达，其中所述抑制元件包含至少100个连续的碱基对，其(a)多核苷酸的核苷酸序列与seq id no:2、5、8、11、14、17或20有至少85％的序列一致性；(b)多核苷酸编码的多肽的氨基酸序列与seq id no:3、6、9、12、15、18或21有至少90％的序列一致性；或(c)所述核苷酸序列(a)或(b)的全长互补序列。19.权利要求18所述的方法，其中所述抑制元件包含的序列为seq id no:51。20.权利要求17所述的方法，其中所述修饰包括(a)引入一个dna片段、删除一个dna片段或替换一个dna片段，或(b)引入一个或多个核苷酸、或替换一个或多个核苷酸，到含有的多肽的氨基酸序列与seq id no:3、6、9、12、15、18或21有至少90％序列一致性的基因组区域。21.权利要求20所述的方法，其中所述修饰包括向基因组区域(a)引入一个dna片段、删除一个dna片段或替换一个dna片段，或(b)引入一个或多个核苷酸、或替换一个或多个核苷酸。所述基因组区域包含的序列与seq id no:2、5、8、11、14、17、20、74或75。22.权利要求21所述的方法，其中所述修饰通过seq id no:56-66的grna被引入，以减少内源bcs1-2、dnaj7、lntp10、gh17.2、duf6、atap1 or pcl1多肽的表达或活性。23.权利要求20-22所述的方法，其中所述靶向基因修饰是使用以下基因修饰技术被引入的：多核苷酸引导的核酸内切酶、crispr-cas核酸内切酶、碱基编辑脱氨酶、锌指核酸酶、转录激活因子样效应核酸酶(talen)、工程位点特异性大范围核酸酶或argonaute。24.一种增加耐旱性的植物，所述植物中含有的bcs1-2、dnaj7、lntp10、gh17.2、duf6、atap1或pcl1的多肽表达和/活性是减少的。
25.权利要求24所述的方法，其中所述多肽含有的氨基酸序列和seq id no:3、6、9、12、15、18或21有至少80％的序列一致性。26.权利要求24或25所述的方法，该方法包括：a)向一个可再生的植物细胞引入一个抑制dna构建体，以减少所述多核苷酸的表达或活性；和b)从可再生植物细胞再生一个改良的植物，其中所述植物包含有所述抑制dna构建体。27.权利要求26所述的方法，其中所述抑制dna构建体含有至少一个异源调控元件可操作地连接抑制元件，其中所述抑制元件含有至少100个连续的碱基对，其(a)多核苷酸的核苷酸序列与seq id no:2、5、8、11、14、17或20有至少85％的序列一致性；(b)多核苷酸编码的多肽的氨基酸序列与seq id no:3、6、9、12、15、18或21有至少90％的序列一致性；或(c)核苷酸序列(a)-(b)的全长互补序列。28.权利要求26所述的方法，其中所述抑制元件含有一个多核苷酸，其核苷酸序列为seq id no:51。29.权利要求26所述的方法，其中所述异源调控元件是一个启动子。30.权利要求24或25所述的方法，其中所述方法包括：a)向一个可再生植物细胞的基因位点引入一个靶向基因修饰来编码所述多肽；和b)再生所述植物，植物中所述多肽的水平和/或活性是降低的。31.权利要求30所述的方法，其中所述靶向基因修饰使用以下基因修饰技术被引入的：多核苷酸引导的核酸内切酶、crispr-cas核酸内切酶、碱基编辑脱氨酶、锌指核酸酶、转录激活因子样效应核酸酶(talen)、工程位点特异性大范围核酸酶或argonaute。32.权利要求30所述的方法，其中所述靶向基因修饰存在于编码所述多肽的基因位点的(a)编码区；(b)非编码区；(c)调控区域；(d)非转录区；或(e)任意(a)-(d)的组合。33.权利要求30所述的方法，其中所述靶向基因修饰是通过grna被引入的，grna含有的序列是一个或多个seq id no:56-66。34.一种提高植物氮素耐性和/或氮素利用效率的方法，在植物中包含有减少的lntp10、duf6或atap1多肽。35.权利要求34所述的方法，其中所述多肽含有的氨基酸序列与seq id no:9、15或18有至少80％的序列一致性。36.权利要求34或35所述的方法，其中该方法包括：a)向一个可再生植物细胞引入抑制dna构建体，以减少所述多肽的表达或活性；和b)从可再生植物细胞再生一个改良的植物，其中所述植物包含有抑制dna构建体。37.权利要求36所述的方法，其中所述抑制dna构建体含有至少一个抑制元件，所述抑制元件含有至少100个连续的碱基对，其(a)多核苷酸的核苷酸序列与seq id no:8、14或17有至少85％的序列一致性；(b)多核苷酸编码的多肽的氨基酸序列与seq id no:9、15或18有至少90％的序列一致性；或(c)核苷酸序列(a)或(b)的全长互补序列。38.权利要求36所述的方法，其中所述抑制元件含有的多核苷酸的核苷酸序列为seq id no:51。39.权利要求36所述的方法，其中所述异源调控元件是一个启动子。40.权利要求34或35所述的方法牟其中所述方法包括：
a)向可再生植物细胞的基因组位点引入靶向基因修饰，以编码所述多肽；和b)再生所述植物，植物所述多肽的表达和/或活性是降低的。41.权利要求40所述的方法，其中所述靶向基因修饰使用以下基因修饰技术被引入的：多核苷酸引导的核酸内切酶、crispr-cas核酸内切酶、碱基编辑脱氨酶、锌指核酸酶、转录激活因子样效应核酸酶(talen)、工程位点特异性大范围核酸酶或argonaute。42.权利要求40所述的方法，其中所述靶向基因修饰存在于能编码所述多肽的基因组位点的(a)编码区；(b)非编码区；(c)调控序列；(d)非翻译区；或(e)任意(a)-(d)的组合。

技术总结
本发明发明提供了一些对提高耐旱性、产量和/或氮素胁迫耐性有用的抑制DNA构建体和CRISPR/Cas9DNA构建体。还提供了含有这些构建体的组合物，如植物或种子，以及利用这些构建体的方法。体的方法。


技术研发人员：吕贵华 王国奎 毛冠凡 王昌贵 焦荣荣 张玉 陈光武 王建涛
受保护的技术使用者：先锋海外公司
技术研发日：2019.05.22
技术公布日：2022/3/25