[发明专利]一种提高小麦籽粒硬度的方法

说明书

本发明公开了一种提高小麦籽粒硬度的方法。本发明公开的提高小麦籽粒硬度的方法包括：A1)利用基因编辑方法对受体小麦基因组中目的DNA片段进行编辑，得到目的DNA片段发生改变的基因编辑小麦；目的DNA片段的序列为序列表中序列5；A2)从基因编辑小麦中筛选得到与受体小麦相比籽粒硬度增加的目的小麦。本发明成功获得了籽粒硬度大幅度提高的小麦，并为小麦品质改良提供宝贵材料，本发明的培育小麦籽粒硬度提高小麦的方法及所用成套试剂为提高小麦加工品质提供有力的工具，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及生物技术领域中，一种提高小麦籽粒硬度的方法。

背景技术

小麦籽粒硬度指磨粉时所需力的大小。根据籽粒硬度，国际上把普通小麦分为硬质小麦和软质小麦两大类。硬质小麦籽粒硬度大，蛋白质含量高，面筋强度大，面粉颗粒较粗，吸水率高，适于烘烤面包；软质小麦胚乳质地松软，蛋白含量低，面筋弱，面粉颗粒细腻，吸水率低，适合制作各式饼干和糕点等食品。介于二者之间的半硬质小麦，蛋白质含量与面筋强度中等，可用于制作一些发酵时间短的软式和硬式面包及各种类型的薄饼，也适于制作中国馒头和面条等食品。籽粒硬度是国际小麦市场分级的主要指标，而我国(GB1351-1999)以角质率来区别软质和硬质，角质率不低于70％为硬质，粉质率不低于70％为软质。但角质率与硬度是两个不同的概念，而且我国的小麦硬度是一混合群体，与蛋白质的数量和质量并不匹配。我国目前大面积推广的部分优质小麦品种虽然蛋白质含量和质量已接近优质面包小麦标准，但籽粒硬度软，面粉吸水率低，严重影响了其商业价值，因此，硬度的遗传改良已成为我国小麦品质改良的主要目标之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提高小麦籽粒硬度。

为解决上述技术问题，本发明首先提供了一种培育小麦籽粒硬度提高小麦的方法，所述方法包括A1)和A2)：

A1)利用基因编辑方法对受体小麦基因组中目的DNA片段进行编辑，得到所述目的DNA片段发生改变的基因编辑小麦；所述目的DNA片段的序列为序列表中序列5；

A2)从所述基因编辑小麦中筛选得到与所述受体小麦相比籽粒硬度增加的目的小麦。

本发明还提供了一种提高小麦籽粒硬度的方法，所述方法包括A1)和A2)：

A1)利用基因编辑方法对受体小麦基因组中目的DNA片段进行编辑，得到所述目的DNA片段发生改变的基因编辑小麦；所述目的DNA片段的序列为序列表中序列5；

A2)从所述基因编辑小麦中筛选得到与所述受体小麦相比籽粒硬度增加的目的小麦，实现小麦籽粒硬度的提高。

上文中，所述基因编辑方法可采用CRISPR/Cas9系统进行。

所述CRISPR/Cas9系统中sgRNA的靶序列可为序列表中序列1。

所述sgRNA的序列可为序列表中序列2。

与所述受体小麦相比，所述目的小麦的所述目的DNA片段可缺少序列表中序列5的第94-127位。

采用CRISPR/Cas9系统对所述受体小麦基因组中目的DNA片段进行编辑可通过将含有所述sgRNA的编码基因的表达盒(记为sgRNA表达盒)和含有Cas9蛋白质的编码基因的表达盒(记为Cas9表达盒)导入所述受体小麦中实现。

所述sgRNA表达盒，是指能够在宿主细胞中转录所述sgRNA的DNA，该DNA不但可包括启动所述sgRNA编码基因转录的启动子，还可包括终止所述sgRNA编码基因转录的终止子。进一步，所述表达盒还可包括增强子序列。所述sgRNA表达盒中，所述sgRNA的编码基因的转录具体可由小麦U3启动子TaU3驱动。