耐高温棉花种质GhCKI-Pro5和GhCKI-Pro6的创制方法及应用

本发明属于植物基因工程，具体涉及耐高温棉花种质ghcki-pro5和ghcki-pro6的创制方法及应用。

背景技术：

1、棉花是我国重要的经济作物，然而目前夏季高温发生频率较高，高温持续时间也会更长。棉花是喜温作物，但剧烈的高温胁迫会造成棉花生育期生理活动紊乱，影响棉花的品质及产量，甚至造成植株死亡。高温既影响营养生长也影响生殖生长，但相较于叶片等营养器官，高温对生殖器官的影响更为严重(ahmad et al.,2021)。植物的生殖器官包括雌蕊和雄蕊，当遭受高温胁迫时，雄蕊相比于雌蕊对高温更加敏感(zhang et al.,2021)。高温会导致花粉活力下降、花药不开裂、蕾铃脱落等，进而影响结实率和种子产量。此外，高温还会导致纤维长度和强度降低，影响棉花品质。因此创制棉花耐高温种质显得极为必要。

2、目前，棉花耐高温育种主要采用传统育种方法和转基因技术。传统育种方法周期长、效率低，难以满足快速育种的需求。转基因技术可以有效的将耐高温基因导入棉花，但存在一定的安全性和伦理问题。因此研发一种安全、快速获得耐高温棉花种质的方法是现阶段解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供了耐高温棉花种质ghcki-pro5和ghcki-pro6的创制方法及应用，本发明通过crispr/lbcpf1基因编辑技术获得含编辑后ghcki基因启动子的植株在高温下仍能保持一定的育性，保持了高温下棉花产量，为棉花耐高温育种提供了重要的种质资源。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了以下技术方案：

3、本发明提供一种棉花耐高温编辑后ghcki基因启动子，所述编辑后ghcki基因启动子的核苷酸序列如seq id no.4或seq id no.5所示。

4、本发明提供所述的编辑后ghcki基因启动子在创制棉花耐高温株系中的应用。

5、本发明提供一种编辑棉花ghcki基因启动子的sgrna，所述sgrna的核苷酸序列如seq id no.6所示。

6、本发明提供一种重组表达载体，包括所述的sgrna。

7、优选的，将所述的sgrna通过infusion体系连接至crispr/lbcpf1载体上，得到重组表达载体。

8、本发明提供一种重组菌，包含所述的重组表达载体。

9、本发明提供所述的sgrna或所述的重组表达载体或所述的重组菌在创制棉花耐高温株系中的应用。

10、本发明提供一种创制棉花耐高温株系的方法，包括如下步骤：将所述重组表达载体通过转基因的方式转化至野生棉花植株中，得到ghcki基因启动子被编辑后的棉花耐高温株系。

11、优选的，所述转基因的方式包括农杆菌介导法。

12、本发明提供所述的方法在创制棉花耐高温株系中的应用。

13、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

14、本发明通过crispr/lbcpf1基因编辑技术敲除ghcki基因启动子区域myb转录因子结合位点侧翼序列或myb转录因子结合位点，获得编辑后ghcki基因启动子，含有该编辑后ghcki基因启动子的棉花植株在高温下仍能保持一定的育性，保持了高温下棉花产量，为棉花耐高温育种提供了重要的种质资源。

15、进一步的，本发明基于ghcki基因启动子编辑创制棉花耐高温种质的方法具有操作简便、效率高、安全性好等优点，为棉花耐高温育种提供了一种新的技术手段。而基因编辑技术中cpf1蛋白可以识别富含碱基t的5＇端的pam序列，相较于cas9识别富含碱基g的3＇端pam序列(ngg)，t碱基在生物基因组中有更广覆盖率，尤其启动子中富含t序列，为我们编辑启动子提供了新的思路。

技术特征：

1.一种棉花耐高温编辑后ghcki基因启动子，其特征在于，所述编辑后ghcki基因启动子的核苷酸序列如seq id no.4或seq id no.5所示。

2.权利要求1所述的编辑后ghcki基因启动子在创制棉花耐高温株系中的应用。

3.一种编辑棉花ghcki基因启动子的sgrna，其特征在于，所述sgrna的核苷酸序列如seq id no.6所示。

4.一种重组表达载体，其特征在于，包括权利要求3所述的sgrna。

5.如权利要求4所述的重组表达载体，其特征在于，将所述的sgrna通过infusion体系连接至crispr/lbcpf1载体上，得到重组表达载体。

6.一种重组菌，其特征在于，包含权利要求4或5所述的重组表达载体。

7.如权利要求3所述的sgrna或权利要求4或5所述的重组表达载体或权利要求6所述的重组菌在创制棉花耐高温株系中的应用。

8.一种创制棉花耐高温株系的方法，其特征在于，包括如下步骤：

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述转基因的方式包括农杆菌介导法。

10.如权利要求8或9所述的方法在创制棉花耐高温株系中的应用。

技术总结本发明提供耐高温棉花种质GhCKI‑Pro5和GhCKI‑Pro6的创制方法及应用，属于植物基因工程技术领域。本发明提供了与棉花耐高温性状相关编辑后GhCKI基因启动子，核苷酸序列分别如SEQ ID NO.4或SEQ ID NO.5所示。本发明通过编辑后获得编辑后GhCKI基因启动子，含有该编辑后GhCKI基因启动子的棉花植株在高温下仍能保持一定的育性，保持了高温下棉花产量，为棉花耐高温育种提供了重要的种质资源。技术研发人员：闵玲,付一诺,李焱龙,范亚茹,杨静,孔杰,郭小平,梁亚军,张银宝,朱龙付,张献龙受保护的技术使用者：华中农业大学技术研发日：技术公布日：2025/1/6