本發(fā)明屬生物技術和植物基因工程，具體涉及osbadh2基因在培育香型粳稻中的應用。

背景技術：

1、水稻是我國重要的糧食作物，供養(yǎng)著世界近一半人口。隨著人們生活質量的提高，水稻的品質逐漸受到人們的重視。香味是水稻重要的食味品質性狀之一，近年來，香稻因其具有獨特的香味受到許多消費者的喜愛，因此香稻育種已成為水稻品質育種的重要研究方向。在粳稻品種資源中香稻資源相對較少，而現(xiàn)有香稻品種具有地域性強、抗倒伏性差、抗病性差、產量偏低等缺點。因此，改良優(yōu)良水稻品種的香味性狀、獲得優(yōu)質香型水稻品種是解決香稻育種中存在難題的主要途徑。

2、研究表明，2-乙酰-1-吡咯啉(2-ap)是香稻產生香味的主要芳香化合物(butteryet?al.，1983)。前人研究認為香味基因可能由單個或多個隱性基因控制(berner?et?al.，1986；pinson，1994；reddy?et?al.，1980)，到20世紀80年代ahn等通過分子標記技術將香味基因定位到水稻的第8號染色體上，隨后bradbury等(bradbury?et?al.，2005)研究發(fā)現(xiàn)，水稻香味是由編碼甜菜堿脫氫酶(betaine?aldehyde?dehydrogenase，badh)的osbadh2基因突變引起的；而chen等(2017)研究表明，水稻第8號染色體的osbadh2功能缺失促使2-ap的積累，使水稻產生香味。osbadh2是目前唯一克隆的水稻香味基因。

3、近年來，基因編輯技術發(fā)展較為迅速，利用基因編輯技術可以對特定基因進行修飾，從而可以對作物農藝性狀及品質進行精準改良，相比傳統(tǒng)育種準確性高、更加省時有效。crispr/cas9基因編輯技術對于靶位點的選擇十分靈活，編輯效率較高，構建過程也較為簡便，因此目前crispr/cas9技術廣泛應用于作物品質改良中。吉粳809為吉林省國審水稻品種，具有產量高、抗病性強等特點，但不具有香味性狀。因此，本研究利用crispr/cas9技術對吉粳809的osbadh2基因進行靶向基因組編輯，使吉粳809獲得香味性狀，達到品質改良的目的，能夠為香稻育種提供香型粳稻新種質資源及技術支撐。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種利用雙靶點基因編輯技術的水稻香味基因osbadh2在培育香型粳稻中的應用方法，具體為在osbadh2基因cds序列中exon3和exon4區(qū)域分別設計兩個靶點，并構建雙靶點基因編輯載體，通過農桿菌介導的遺傳轉化方法將其導入水稻品種中，獲得香型水稻新種質，其中所述基因兩個靶點的核苷酸序列如seq?id?no.1和seq?id?no.2所示。

2、本發(fā)明又提供的一種利用雙靶點crispr/cas9技術構建的osbadh2基因編輯載體pylcrispr/cas9-osbadh2，該載體包括具有所述兩個靶點片段的兩個向導grna表達框及cas9核酸酶，其中所述兩個靶點的核苷酸序列如seq?id?no.1和seq?id?no.2所示。

3、本發(fā)明的有益效果在于：

4、本發(fā)明開展osbadh2基因在吉林粳稻中的香味性狀改良應用研究，為吉林省水稻育種提香型粳稻新種質資源及其創(chuàng)制方法，通過該基因的靶向基因編輯，能夠改良非香型水稻品種的香味性狀，獲得具有香味性狀的基因編輯水稻新種質，為香稻育種提供香型粳稻新種質資源及技術支撐。

技術特征：

1.一種利用雙靶點基因編輯技術的水稻香味基因osbadh2在培育香型粳稻中的應用，具體為在osbadh2基因cds序列中exon3和exon4區(qū)域分別設計兩個靶點，并構建雙靶點基因編輯載體，通過農桿菌介導的遺傳轉化方法將其導入水稻品種中，獲得香型水稻新種質，其中所述基因兩個靶點的核苷酸序列如seq?id?no.1和seq?id?no.2所示。

2.一種利用雙靶點crispr/cas9技術構建的osbadh2基因編輯載體pylcrispr/cas9-osbadh2，該載體包括具有所述兩個靶點片段的兩個向導grna表達框及cas9核酸酶，其中所述兩個靶點的核苷酸序列如seq?id?no.1和seq?id?no.2所示。

技術總結
OsBadh2基因在培育香型粳稻中的應用屬生物技術和植物基因工程技術領域，本發(fā)明利用雙靶點CRISPR/Cas9基因編輯技術，在吉林省超級稻粳稻品種“吉粳809”的基因組中靶向編輯OsBadh2基因，獲得OsBadh2功能缺失純合突變株系。香味鑒定結果發(fā)現(xiàn)純合突變株系的葉片及稻米均獲得香味性狀。本發(fā)明提供一種利用雙靶點基因編輯技術靶向編輯水稻的香味相關基因OsBadh2，使其獲得香味性狀，從而達改良香味性狀的目的，為水稻品質育種提供香型粳稻新種質資源及其創(chuàng)制方法。

技術研發(fā)人員：金永梅
受保護的技術使用者：吉林省農業(yè)科學院（中國農業(yè)科技東北創(chuàng)新中心）
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/30