[发明专利]创制矮杆直立株型的水稻种质的方法及其应用

权利要求书

1.创制矮杆直立株型的水稻种质的方法，其包括修饰水稻中的OsSMG1(OsMKK4)基因，使其功能减弱或丧失，任选地，所述修饰通过基因编辑进行。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述OsSMG1(OsMKK4)基因包含以下序列或由以下序列组成：SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列或与其具有至少90％、95％、99％或更高的序列同一性并编码相同功能的蛋白质的活性变体序列，或者编码SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列或与其具有至少90％、95％、99％或更高的序列同一性的保留其功能的活性变体序列的核苷酸序列，任选地，所述水稻为籼稻或粳稻。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述基因编辑通过选自以下的序列特异性核酸酶中的一种或多种进行：CRISPR/Cas9、CRISPR/Cpf1、CRISPR/Cas12a、TALEN、大范围核酸酶和ZFN，优选地，所述基因编辑通过CRISPR/Cas9进行，任选地，所述CRISPR/Cas9包含Cas9，其中所述Cas9包含SEQ ID NO：5所示的核苷酸序列或与其具有至少90％、95％、99％或更高的序列同一性并编码相同功能的蛋白质的活性变体序列，任选地，所述CRISPR/Cas9包含导向RNA(sgRNA)，其中所述sgRNA靶向OsSMG1(OsMKK4)基因，任选地，所述sgRNA靶向SEQ ID NO:3所示的核苷酸序列，任选地，所述sgRNA包含SEQ ID NO:4所示的核苷酸序列或与其具有至少90％、95％、99％或更高的序列同一性的保留其功能的活性变体序列。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述修饰导致OsSMG1(OsMKK4)基因发生缺失、插入、取代或以上的组合。

5.通过权利要求1-4中任一项所述的方法创制的水稻用于育种或制种的用途。

6.通过权利要求1-4中任一项所述的方法创制的水稻用于改良种质资源的用途。

7.由权利要求1-4中任一项的方法获得的水稻的种子制成的制品，其选自食品、饮品、饲料或工业原料。

8.能够靶向水稻OsSMG1(OsMKK4)基因的sgRNA，其包含SEQ ID NO:4所示的核苷酸序列或由SEQ ID NO:4所示的核苷酸序列组成。

9.能够靶向水稻OsSMG1(OsMKK4)基因的CRISPR/Cas9编辑载体，其包含表达Cas9的第一表达盒和表达sgRNA的第二表达盒，其中所述Cas9包含SEQ ID NO：5所示的核苷酸序列或与其具有至少90％、95％、99％或更高的序列同一性并编码相同功能的蛋白质的活性变体序列，并且所述sgRNA包含SEQ ID NO:4所示的核苷酸序列或与其具有至少90％、95％、99％或更高的序列同一性的保留其功能的活性变体序列。

10.创制矮杆直立株型的水稻种质的方法，其包括将权利要求9所述的CRISPR/Cas9编辑载体导入含有OsSMG1(OsMKK4)基因的水稻中，任选地，所述OsSMG1(OsMKK4)基因包含以下序列或由以下序列组成：SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列或与其具有至少90％、95％、99％或更高的序列同一性并编码相同功能的蛋白质的活性变体序列，或者编码SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列或与其具有至少90％、95％、99％或更高的序列同一性的保留其功能的活性变体序列的核苷酸序列，任选地，所述水稻为籼稻或粳稻。