[发明专利]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

说明书

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。

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。