黄瓜植物习性的制作方法

技术特征：
1.表现出至少一种改良的驯化性状的修饰的黄瓜植物，其中所述修饰的植物包含至少一种遗传修饰，所述遗传修饰赋予至少一种黄瓜self pruning (sp) (cusp)基因的降低表达。2.根据权利要求1所述的修饰的黄瓜植物，其中所述cusp基因选自：具有如seq id no:1所示的基因组核苷酸序列的cusp-1或其功能变体或同源物、具有如seq id no:89所示的基因组核苷酸序列的cusp-2或其功能变体或同源物、具有如seq id no:167所示的基因组核苷酸序列的cusp-3或其功能变体或同源物、及其任何组合。3.根据权利要求2所述的修饰的黄瓜植物，其中所述功能变体或同源物与所述cusp核苷酸序列具有至少75％的序列同一性。4.根据权利要求1所述的修饰的黄瓜植物，其中所述修饰的黄瓜植物与缺乏所述遗传修饰的相应黄瓜植物相比表现出至少一种改良的驯化性状。5.根据权利要求1所述的修饰的黄瓜植物，其中所述遗传修饰是使用诱变、小干扰rna (sirna)、微小rna (mirna)、人工mirna (amirna)、dna渗入、核酸内切酶或其任何组合引入的。6.根据权利要求1所述的修饰的黄瓜植物，其中所述修饰的黄瓜植物包含使用靶向基因组修饰在所述至少一种cusp基因中引入的至少一种遗传修饰。7.根据权利要求6所述的修饰的黄瓜植物，其中所述遗传修饰是使用crispr (成簇规则间隔短回文重复序列)和crispr相关（cas）基因（crispr/cas)、转录激活因子样效应物核酸酶 (talen)、锌指核酸酶 (zfn)、大范围核酸酶或其任何组合引入的。8.根据权利要求7所述的修饰的黄瓜植物，其中所述cas基因选自cas3、cas4、cas5、cas5e (或 casd)、cas6、cas6e、cas6f、cas7、cas8a1、cas8a2、cas8b、cas8c、cas9、cas10、cast10d、cas12、cas13、cas14、casx、casy、casf、casg、cash、csy1、csy2、csy3、cse1 (或casa)、cse2 (或casb)、cse3(或case)、cse4(或casc)、csc1、csc2、csa5、csn1、csn2、csm2、csm3、csm4、csm5、csm6、cmrl、cmr3、cmr4、cmr5、cmr6、cpf1、csb1、csb2、csb3、csx17、csx14、csx10、csx16、csax、csx3、csz1、csx15、csf1、csf2、csf3、csf4和cu1966，噬菌体cas如casφ (cas-phi)及其任何组合。9.根据权利要求1所述的修饰的黄瓜植物，其中遗传修饰的cusp基因是crispr/cas9诱导的可遗传突变的等位基因。10.根据权利要求1所述的修饰的黄瓜植物，其中所述遗传修饰是错义突变、无义突变、插入、缺失、插入缺失、取代或重复。11.根据权利要求10所述的修饰的黄瓜植物，其中插入或缺失产生包含移码的基因。12.根据权利要求1所述的修饰的黄瓜植物，其中所述植物对于所述至少一种遗传修饰的cusp基因是纯合的。13.根据权利要求1所述的修饰的黄瓜植物，其中所述遗传修饰在所述基因的编码区中、是所述基因调控区中的突变、或是表观遗传因子。14.根据权利要求1所述的修饰的黄瓜植物，其中所述遗传修饰是沉默突变、敲低突变、敲除突变、功能丧失突变或其任何组合。15.根据权利要求1所述的修饰的黄瓜植物，其中所述遗传修饰在植物中产生。16.根据权利要求1所述的修饰的黄瓜植物，其中所述遗传修饰通过引入包含以下的构
建体在植物中产生：(a) cas dna和选自seq id no: 4-88、92-166、170-255的grna序列及其任何组合，或 (b) 包含cas 蛋白和选自 seq id no: 4-88、92-166、170-255的 grna 序列及其任何组合的核糖核蛋白 (rnp) 复合物。17.根据权利要求2所述的修饰的黄瓜植物，其中所述cusp-1中的所述遗传修饰通过引入包含以下的构建体在植物中产生：(a) cas dna和选自seq id no: 4-88的grna序列及其任何组合，或 (b) 包含cas 蛋白和选自 seq id no: 4-88的 grna 序列及其任何组合的核糖核蛋白 (rnp) 复合物。18.根据权利要求2所述的修饰的黄瓜植物，其中所述cusp-2中的所述突变通过引入包含以下的构建体在植物中产生：(a) cas dna和选自seq id no: 92-166的grna序列及其任何组合，或 (b) 包含cas 蛋白和选自 seq id no: 92-166的grna序列及其任何组合的核糖核蛋白 (rnp) 复合物。19.根据权利要求2所述的修饰的黄瓜植物，其中所述cusp-3中的所述突变通过引入包含以下的构建体在植物中产生：(a) cas dna和选自seq id no:170-seq id no:255的grna序列及其任何组合，或 (b) 包含cas 蛋白和选自 seq id no:170-255的grna 序列及其任何组合的核糖核蛋白 (rnp) 复合物。20.根据权利要求16-19中任一项所述的修饰的黄瓜植物，其中所述grna序列包含3' ngg 前间区序列邻近基序（pam）。21.根据权利要求16-19中任一项所述的修饰的黄瓜植物，其中所述构建体通过农杆菌浸润、用于递送基因组编辑分子的基于病毒的质粒或机械插入，例如聚乙二醇 (peg)介导的 dna 转化、电穿孔或基因枪轰击引入植物细胞中。22.根据权利要求1所述的修饰的黄瓜植物，其中所述植物具有至少一种所述cusp基因的降低的表达水平。23.根据权利要求22所述的修饰的黄瓜植物，其中所述表达的cusp基因的序列选自：seq id no:2、seq id no:3 、seq id no:90、seq id no:91、seq id no:168 和 seq id no:169 或其功能变体或同源物。24.根据权利要求1所述的修饰的黄瓜植物，其中所述植物是半有限生长的。25.根据权利要求1所述的修饰的黄瓜植物，其中所述植物具有有限生长习性。26.根据权利要求1所述的修饰的黄瓜植物，其中所述植物比缺乏所述遗传修饰的相应黄瓜植物更早开花。27.根据权利要求1所述的修饰的黄瓜植物，其中与缺乏所述遗传修饰的相应黄瓜植物相比，所述植物表现出改进的早熟。28.根据权利要求1所述的修饰的黄瓜植物，其中与缺乏所述遗传修饰的相应黄瓜植物相比，所述植物表现出抑制的合轴苗终止。29.根据权利要求1所述的修饰的黄瓜植物，其中与缺乏所述遗传修饰的相应黄瓜植物相比，所述植物表现出相似的合轴苗终止。30.根据权利要求1所述的修饰的黄瓜植物，其中所述驯化性状选自开花时间缩短、早熟、同步开花、日长敏感性降低、有限生长或半有限生长构型、合轴循环提前终止、腋芽开花较早、生长习性紧凑、高度降低、合轴单元数减少、适应机械收获、更高的收获指数及其任何组合。
31.根据权利要求1所述的黄瓜植物、植物部分、植物果实或植物细胞，其中所述植物不包含转基因。32.根据权利要求1所述的修饰的黄瓜植物的植物部分、植物细胞、植物果实或植物种子，其中所述植物部分、植物细胞、植物果实或植物种子包含至少一种遗传修饰，所述遗传修饰赋予至少一种黄瓜self pruning (sp)(cusp)基因的降低表达。33.从根据要求要求1所述的修饰的黄瓜植物获得的可再生细胞、原生质体或愈伤组织的组织培养物。34.根据权利要求1所述的修饰的黄瓜植物，其中所述植物基因型可通过在ncimb aberdeen ab21 9ya，scotland，uk或atcc的登录号下的保藏物而获得。35.用于产生表现出至少一种改良的驯化性状的修饰的黄瓜植物的方法，其中所述方法包括遗传修饰至少一种黄瓜self pruning (sp)(cusp)基因的步骤。36.根据权利要求35所述的方法，其包括使用靶向基因组修饰通过在所述至少一种黄瓜self pruning (sp) (cusp)基因中遗传引入功能丧失突变来产生所述修饰的黄瓜植物的步骤。37.根据权利要求35-36中任一项所述的方法，其中所述遗传修饰赋予至少一种黄瓜self pruning (sp) (cusp)基因的降低表达。38.根据权利要求35-37中任一项所述的方法，其中与缺乏所述遗传修饰的相应黄瓜植物相比，所述修饰的黄瓜植物表现出至少一种改良的驯化性状。39.根据权利要求35-38中任一项所述的的方法，其中所述方法包括以下步骤：a. 鉴定至少一种黄瓜sp (cusp)基因或等位基因；b. 合成至少一种指导rna (grna)，其包含与所述至少一种鉴定的cusp等位基因互补的核苷酸序列；c. 用构建体转化黄瓜植物细胞，该构建体包含(a)可操作地连接至所述至少一种grna的cas核苷酸序列，或(b)包含cas蛋白和所述至少一种grna的核糖核蛋白(rnp)复合物；d. 针对至少一种所述cusp等位基因或基因中诱导的靶向功能丧失突变筛选所述转化的植物细胞的基因组；e. 再生黄瓜植物，其在至少一种所述cusp等位基因或基因中携带所述功能丧失突变；和f. 针对具有改良的驯化性状的黄瓜植物筛选所述再生的植物。40.根据权利要求39所述的方法，其中针对诱导的靶向功能丧失突变筛选所述转化的植物细胞的基因组的所述步骤进一步包括以下步骤：获得所述转化的植物的核酸样品，并进行核酸扩增和任选地限制性内切酶消化以检测所述cusp等位基因或基因中的所述至少一种中的突变。41.根据权利要求35-40中任一项所述的方法，其中所述cusp黄瓜基因选自：具有如seq id no:1所示基因组核苷酸序列的cusp-1或其功能变体或同源物、具有如seq id no:89所示基因组核苷酸序列的cusp-2或其功能变体或同源物、具有如seq id no:167所示基因组核苷酸序列的cusp-3或其功能变体或同源物、及其任何组合。42.根据权利要求41中任一项所述的方法，其中所述功能变体或同源物与所述cusp核苷酸序列具有至少75％的序列同一性。
43.根据权利要求35-42中任一项所述的方法，其中所述遗传修饰是使用诱变、小干扰rna (sirna)、微小rna (mirna)、人工mirna (amirna)、dna渗入、核酸内切酶或其任何组合引入的。44.根据权利要求35-43中任一项所述的方法，其中所述遗传修饰使用靶向基因编辑引入。45.根据权利要求35-44中任一项所述的方法，其中所述遗传修饰是使用crispr (成簇规则间隔短回文重复序列)和crispr相关（cas）基因（crispr/ cas)、转录激活因子样效应物核酸酶 (talen)、锌指核酸酶 (zfn)、大范围核酸酶或其任何组合引入的。46.根据权利要求45所述的方法，其中所述cas基因选自cas3、cas4、cas5、cas5e(或 casd)、cas6、cas6e、cas6f、cas7、cas8a1、cas8a2、cas8b、cas8c、cas9、cas10、cast10d、cas12、cas13、cas14、casx、casy、casf、casg、cash、csy1、csy2、csy3、cse1 (或casa)、cse2 (或casb)、cse3 (或case)、cse4 (或casc)、csc1、csc2、csa5、csn1、csn2、csm2、csm3、csm4、csm5、csm6、cmrl、cmr3、cmr4、cmr5、cmr6、cpf1、csb1、csb2、csb3、csx17、csx14、csx10、csx16、csax、csx3、csz1、csx15、csf1、csf2、csf3、csf4和cu1966，噬菌体cas如casφ (cas-phi)及其任何组合。47.根据权利要求35-46中任一项所述的方法，其中突变的cusp基因是crispr/cas9诱导的可遗传突变的等位基因或基因。48.根据权利要求35-47中任一项所述的方法，其中所述遗传修饰是错义突变、无义突变、插入、缺失、插入缺失、取代或重复。49.根据权利要求48所述的方法，其中插入或缺失产生包含移码的基因。50.根据权利要求35-49中任一项所述的方法，其中所述修饰的植物对于所述至少一种cusp突变基因是纯合的。51.根据权利要求35-50中任一项所述的方法，其中所述遗传修饰在所述基因的编码区中、是所述基因调控区的突变、或是表观遗传因子。52.根据权利要求35-51中任一项所述的方法，其中所述遗传修饰是沉默突变、敲低突变、敲除突变、功能丧失突变或其任何组合。53.根据权利要求35-52中任一项所述的方法，其中所述遗传修饰在植物中产生。54.根据权利要求35-53中任一项所述的方法，其中所述遗传修饰通过引入包含以下的构建体在植物中产生：(a) cas dna和选自seq id no: 4-88、92-166、170-255的grna序列及其任何组合，或 (b) 包含 cas 蛋白和选自 seq id no: 4-88、92-166、170-255的grna 序列及其任何组合的核糖核蛋白 (rnp) 复合物。55.根据权利要求41所述的方法，其中所述cusp-1中的所述突变通过引入包含以下的构建体在植物中产生：(a) cas dna和选自seq id no: 4-88的grna序列及其任何组合，或 (b) 包含 cas 蛋白和选自 seq id no: 4-88的grna 序列及其任何组合的核糖核蛋白 (rnp) 复合物。56.根据权利要求41所述的方法，其中所述cusp-2中的所述突变通过引入包含以下的构建体在植物中产生：(a) cas dna和选自seq id no: 92-166的grna序列及其任何组合，或 (b) 包含 cas 蛋白和选自 seq id no: 92-166的grna 序列及其任何组合的核糖核蛋白 (rnp) 复合物。
57.根据权利要求41所述的方法，其中所述cusp-3中的所述突变通过引入包含以下的构建体在植物中产生：(a) cas dna和选自seq id no:170-255的grna序列及其任何组合，或 (b) 包含 cas 蛋白和选自 seq id no:170-255的grna 序列及其任何组合的核糖核蛋白 (rnp) 复合物。58.根据权利要求54-57中任一项所述的方法，其中所述grna序列包含3' ngg 前间区序列邻近基序（pam）。59.根据权利要求54-57中任一项所述的方法，其中所述构建体通过农杆菌浸润、用于递送基因组编辑分子的基于病毒的质粒或机械插入，例如聚乙二醇 (peg) 介导的 dna 转化、电穿孔或基因枪轰击引入植物细胞中。60.根据权利要求35-59中任一项所述的方法，其中所述修饰的植物具有至少一种所述cusp基因的降低的表达水平。61.根据权利要求60所述的方法，其中所述表达的cusp基因的序列选自：seq id no:2、seq id no:3 、seq id no:90、seq id no:91、seq id no:168 和 seq id no:169 或其功能变体或同源物。62.根据权利要求35-61中任一项所述的方法，其中所述修饰的植物是半有限生长的。63.根据权利要求35-62中任一项所述的方法，其中所述修饰的植物具有有限生长习性。64.根据权利要求35-63中任一项所述的方法，其中所述修饰的植物比缺乏所述遗传修饰的相应黄瓜植物更早开花。65.根据权利要求35-64中任一项所述的方法，其中与缺乏所述遗传修饰的相应黄瓜植物相比，所述修饰的植物表现出改进的早熟。66.根据权利要求35-65中任一项所述的方法，其中与缺乏所述遗传修饰的相应黄瓜植物相比，所述修饰的植物表现出抑制的合轴苗终止。67.根据权利要求35-66中任一项所述的方法，其中与缺乏所述遗传修饰的相应黄瓜植物相比，所述修饰的植物表现出相似的合轴苗终止。68.根据权利要求35-67中任一项所述的方法，其中与缺乏所述遗传修饰的相应黄瓜植物相比，所述修饰的植物表现出抑制的或减少的日长敏感性。69.通过根据权利要求35-68中任一项所述的方法产生的修饰的黄瓜植物、植物部分、植物果实或植物细胞，其中所述植物不包含转基因。70.通过根据权利要求35-68中任一项所述的方法产生的植物的植物部分、植物细胞、植物果实或植物种子。71.从通过根据要求要求35-68中任一项所述的方法产生的修饰的黄瓜植物获得的可再生细胞、原生质体或愈伤组织的组织培养物。72.根据权利要求35-68中任一项所述的方法，其中所述植物基因型可通过在ncimb aberdeen ab21 9ya，scotland，uk或atcc的登录号下的保藏物而获得。73.根据权利要求35-68和72中任一项所述的方法，其中所述至少一种驯化性状选自开花时间缩短、早熟、同步开花、日长敏感性降低、有限生长或半有限生长构型、合轴循环提前终止、腋芽开花较早、生长习性紧凑、高度降低、合轴单元数减少、适应机械收获、更高的收获指数及其任何组合。
74.分离的核苷酸序列，其与选自seq id no:1、seq id no:89和seq id no:167的cusp基因组核苷酸序列具有至少75%的序列同一性。75.分离的核苷酸序列，其与选自seq id no:2、seq id no:90和seq id no:168的cusp核苷酸编码序列具有至少75%的序列同一性。76.分离的氨基酸序列，其与选自seq id no:3、seq id no:91和seq id no:169的cusp氨基酸序列具有至少75%的序列相似性。77.分离的核苷酸序列，其与如seq id no:4-88、92-166和170-255中所示cusp靶向grna核苷酸序列具有至少75%的序列同一性。78.如seq id no:4-88的至少一个中所示的核苷酸序列及其任何组合用于黄瓜sp-1 (cusp-1)等位基因或基因的靶向基因组修饰的用途。79.如seq id no:92-166的至少一个中所示的核苷酸序列及其任何组合用于黄瓜sp-2 (cusp-2)等位基因或基因的靶向基因组修饰的用途。80.如seq id no:170-255的至少一个中所示的核苷酸序列及其任何组合用于黄瓜sp-3 (cusp-3)等位基因或基因的靶向基因组修饰的用途。

技术总结
本发明公开涉及在黄瓜植物中赋予期望的农艺性状。更具体地，本发明公开了表现出至少一种改良驯化性状的修饰的黄瓜植物。所述修饰的黄瓜植物包含赋予至少一种黄瓜SELF PRUNING(SP)(CuSP)基因降低表达的至少一种遗传修饰。本公开进一步提供了用于产生上述修饰的黄瓜植物的方法及其用途。的黄瓜植物的方法及其用途。的黄瓜植物的方法及其用途。


技术研发人员：I
受保护的技术使用者：优良种子有限责任公司
技术研发日：2021.04.12
技术公布日：2023/1/31