透过专利信息跟踪农业生物技术最新研究成果——年8月7日篇

作者：莱肯生物

很多技术和产品的创新由于各种原因无法或暂时无法发表研究论文（高影响因子论文和高价值专利评判标准的不同、保持新颖性的需要、保密技术细节的需要等），因此公开的专利信息就是跟踪最新技术和产品的重要渠道。

然而，中国的专利年申请量已接近万件，如何从浩如烟海的专利资料中找寻到有价值的信息是一项具有挑战的工作。本专栏将定期梳理最新公开的农业生物技术领域的发明专利，并就部分专利进行简单介绍，以为相关从业者提供有价值的信息参考。今天让我们看看年8月7日都公开了哪些农业生物技术相关的专利。年8月7日公开的农业生物技术专利清单关键词：遗传转化、水稻基因、棉花基因、油菜油茶SNP标记

部分专利简介——

01

遗传转化。

中国农业科学院深圳农业基因组研究所申请的103335619专利涉及一种提高农杆菌介导的植物遗传转化的效率的重组载体。该载体在农杆菌的蛋白表达质粒中插入了AtVIP1基因的表达盒，AtVIP1基因表达盒从5’端到3’端依次包括virB操纵子所对应的启动子pvirB序列，拟南芥AtVIP1基因的编码序列和N端缺失42个氨基酸的VirF转运标签蛋白编码序列。转运标签蛋白能够被农杆菌T4SS转运体系识别，从而使得AtVIP1基因的表达盒所表达的蛋白能够被转运至植物细胞质。其中，T4SS转运体系（TypeIVSecretionSystem）是根癌农杆菌利用VirB/D转位通道将体内核酸及蛋白质复合物向植物细胞转运的生物系统。virB操纵子是农杆菌中T4SS转运体系中的一个操纵子，包含virB1-11蛋白编码序列。VirF蛋白是农杆菌中T4SS转运体系中一个毒力蛋白，能跟随T-DNA及其他毒力蛋白复合物进入植物细胞质。经测试，该载体对小麦和马铃薯的农杆菌介导遗传转化效率提升明显。福建农林大学申请的653446专利提供了一种番木瓜下胚轴农杆菌转化受体的制备及转化方法，将番木瓜种子消毒后，先后浸泡于NaClO溶液和KNO3溶液中，再转移到含有抗生素的无菌水中萌发长芽，待芽长出后移植到琼脂培养基中黑暗培养至长苗后，再在优化培养基M13上诱导外植体长愈伤，即得所述的番木瓜下胚轴农杆菌转化受体。该转化方法与传统番木瓜转化相比，直接使用预培养的下胚轴作为外植体，避免了愈伤诱导后扩繁的45个月时间，显著缩短转化周期。内蒙古农业大学申请的806383专利涉及一种河北杨遗传转化方法，该方法通过采用无菌苗叶片作为外植体进行遗传转化，不通过诱导愈伤组织阶段而直接诱导不定芽，即省略了复杂的培养程序，又缩短了培养周期。山西师范大学申请的102546896专利提供了一种二穗短柄草遗传转化方法，可使愈伤诱导率提高到85.4%以上，提高了转基因植株再生率。

02

水稻基因。

中国农业大学申请的104244532专利公开了水稻穗粒数相关的RGN1蛋白及其编码基因与应用。申请人利用水稻稀穗品种BS与正常籼稻品种特青构建了分离群体，首先利用F2分离群体构建高低池，并利用高低池筛选实验室保存的个SSR标记。之后选择F2群体中的19株稀穗单株与在高低池之间存在差异的标记进行连锁分析，将控制稀穗表型的基因定位在1号染色体长臂上的SSR标记RM与RM之间5.8Mb的物理距离内，并将该基因命名为RGN1（RegulatorofGrainNumber1）。随后利用F3群体中的94株稀穗单株将该区间进一步缩小到1.9Mb内。最终利用F4群体中的株稀穗单株将RGN1定位到10.7kb的区间内，位于SSR标记MM与RM之间。根据数据库的注释信息发现在定位区间内仅有1个ORF，编码R2R3-MYB转录因子。序列分析显示，两个亲本BS与特青之间在基因区间存在4个SNPs和一个InDel的差异，其中InDel造成了BS中3个碱基的缺失，导致BS中在RGN1蛋白一个氨基酸的缺失。而BS与日本晴序列仅存在这个InDel的差异。进一步的基因功能验证结果显示RGN1可增加每穗粒数。四川省农业科学院作物研究所申请的103272361专利公开了一种与水稻回生性紧密连锁的SNP位点及其分子标记和应用。该SNP位点总共34个，位于OsRTG1基因中。稻米淀粉具有明显的回生特性，回生是引起冷饭变硬、大米制品冷藏后硬化、含淀粉食品储藏期内变质等现象的主要原因，不仅影响稻米食品的质构品质、耐贮藏性及风味，也成为制约稻米食品产业化生产的瓶颈之一。申请人提取具有代表性的40个水稻高纯度基因组DNA，通过IlluminaHiseqPE高通量测序技术，对水稻材料进行基因组重测序，通过GWAS分析，找到水稻10号染色体位置，标记为rs的基因组区段存在非同义突变，与稻米回生率具有极高的相关性。华中农业大学申请的105249139专利提供了水稻粒型基因qGL6-2及其应用。申请人将源于水稻品种ACC10中的qGL6-2基因转入籼稻ZS97，得到的转基因植株种子粒长、千粒重显著增加。将qGL6-2基因应用于水稻品种的粒型、千粒重、单株产量、抗倒伏的改良取得了预期的良好效果，能够培育粒长更长、千粒重增加、产量增加且稳产的水稻品种。未名生物农业集团有限公司和先锋海外公司申请的2专利涉及一个花期调控基因CMP1和相关的载体及其应用。申请人使用含有4XCaMV35S增强子的T-DNA插入双元载体，通过转化中花11水稻，构建水稻激活标签突变体库。通过筛选突变体开花性状，找到一批花期发生变化的突变体。通过侧翼序列分离，克隆到水稻花期调控基因OsCMP1（CCTmotiffamilyprotein1，LOC_Os07g）。该专利年12月27日申请，并要求了3专利的优先权，同时申请PCT，年6月28日进入中国国家阶段。

03

棉花基因。

九圣禾种业股份有限公司和中国科学院微生物研究所申请的103255879专利涉及棉花miRa和NACL及其在调控植物黄萎病抗性中的应用。

本发明根据miRNA数据库公布的基因序列，从棉花叶中克隆得到ghr-miRa。根据棉花基因组数据库公布的基因序列，从棉花叶中克隆得到GhNACL基因。利用qRT-PCR分析发现ghr-miRa在棉花的根茎叶中均表达，在根中为优势表达，在叶中的表达量较低；GhNACL则相反，在根中表达量最低。同时ghr-miRa和GhNACL表达受到大丽轮枝菌的诱导，ghr-miRa在病原菌诱导下上调表达，然而GhNACL表达受到抑制。通过VIGS病毒诱导基因沉默技术获得GhNACL基因沉默植株。对基因沉默植株接种大丽轮枝菌进行抗病性分析，结果显示沉默植株的病株率和病指均低于对照植株，表明沉默GhNACL基因能够提高棉株抗病性。同时，使用VIGS技术获得ghr-miRa过表达和沉默植株。对这些植株接种大丽轮枝菌进行抗病性分析，结果显示ghr-miRa过表达植株可以增强棉株抗病性，ghr-miRa沉默棉株则成为易感病棉株。GUS染色试验结果表明，ghr-miRa可以在转录后直接切割GhNACL的mRNA。因此ghr-miRa和GhNACL作为一个抗病模块正向调控抗病，可以作为棉花抗黄萎病育种的候选基因。湖南科技学院申请的10257509X专利涉及棉花锌指蛋白GhZFPH4及其编码基因和应用。本发明通过RT-PCR技术从陆地棉中克隆到一个编码C2H2型锌指蛋白的基因GhZFPH4，GhZFPH4对ABA有负调控作用。在不同浓度盐胁迫下，GhZFPH4过表达植株的绿色子叶比率和健康植株的比例都明显高于对照，而在未处理的情况下均无差异，表明GhZFPH4过表达增强了植株对盐胁迫的耐受性。

04

油菜和油茶SNP标记。

四川大学申请的10550874X专利涉及一种检测甘蓝型油菜中矮秆基因ndf1的分子标记及应用。申请人对甘蓝型油菜自交系种子采用快中子照射及硫酸二乙酯（DES）化学诱变联合处理，获得了矮秆突变体。突变植株株高仅为70cm左右，为高秆野生型的1/3。经多代自交选择育成遗传稳定的矮秆品系NDF1，遗传分析发现该品系的性状是由单基因控制的半显性性状，经过进一步的精细定位，发现ndf1位于甘蓝型油菜A3染色体上，由于单碱基的突变造成ndf1基因功能变异导致矮杆性状。根据ndf1高、矮杆品种中的序列差异，设计分子标记ndf1-M，能够用于检测并区分高矮杆油菜品种。

山西大学申请的102873987专利涉及一种甘蓝型油菜基因BnTNLR1及其抗核盘菌的应用。本发明采用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除BnTNLR1基因后，叶片更易受核盘菌侵染，该基因通过JA信号通路参与油菜的抗病防卫响应。BnTNLR1基因被敲除后，影响了JA的合成，同时影响了病程相关蛋白PR3的表达，从而降低了油菜的抗病性。贵州省油菜研究所申请的159379和159400专利分别涉及甘蓝型油菜主花序角果密度性状的A05染色体主效QTL位点、SNP分子标记，以及主花序长度性状的A02染色体主效QTL位点、SNP分子标记及应用。申请人对贵州省油菜研究所的份核心种质材料的农艺和品质性状进行测定，选用个来源世界各地的甘蓝型油菜高世代品系构成自然群体，在贵阳市完成3年2点的表型鉴定。利用测序数据进行关联分析，找到花序角果密度性状和主花序长度性状的主效QTL。主花序长度性状的QTL位于A02染色体第位碱基-第位碱基之间，对甘蓝型油菜主花序长度性状的贡献率为13.03%。紧密连锁的SNP分子标记分别位于第位碱基（G/T）和第位碱基（A/G）以及第位碱基（峰值，G/T）。主花序角果密度性状的QTL位于A05染色体第位碱基-第位碱基之间，对甘蓝型油菜主花序角果密度性状的贡献率为15.36%。紧密连锁的SNP分子标记分别位于第位碱基（A/G）和第位碱基（G/T）以及第位碱基（峰值，C/T）。中国林业科学研究院亚热带林业研究所申请的104567670和104567702专利分别涉及与油茶种子油脂中棕榈油酸含量相关的SNP分子标记以及与油茶种子油脂中油酸和亚油酸含量相关的SNP分子标记。申请人采集自然群体份油茶种质的完全成熟种子，用气象色谱法测定成熟种子油脂的7种脂肪酸成分含量，包括硬脂酸、软脂酸、棕榈油酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、二十碳烯酸。并获得个样本转录组序列的SNP位点，采用统一混合线性模型方法（MLM）分析SNPs标记和相关性状的连锁不平衡性，检测关联位点。3个与油茶种子油脂中油酸和亚油酸含量相关的SNP分子标记PB..1-、PB..2-和PB..1-，分别含有C/T、T/C和G/A多态性。2个与油茶种子油脂中棕榈油酸含量相关的SNP分子标记PB.70.2-和PB..1-77均含有G/A多态性。

05

其他。

孟山都技术公司申请的800820609专利涉及具有增强的性状如增加的产量、提高的氮利用效率和增强的耐旱性或水利用效率的重组DNA构建体和经修饰的或转基因的植物。DNA构建体、经修饰的或转基因的植物涉及的基因包括玉米钙调磷酸酶B样（CBL）相互作用蛋白激酶8（ZmCIPK8）基因、山梨醇脱氢酶（ZmSDH）基因、细胞分裂素脱氢酶/氧化酶4b（CKX4b）基因或细胞分裂素脱氢酶/氧化酶10（CKX10）基因、GA20ox基因；大豆同源盒转录因子1（GmHB1）基因、分枝1（GmBRC1）基因或多产c（GmFULc）基因；拟南芥pescadillo相关转录共活化因子、ATP/GTP结合蛋白、V类热休克蛋白（HSP15.4）、GA20ox、淀粉合酶基因；水稻隐花色素1a、精氨酸酶基因；苜蓿HB1基因；高粱脱水反应性元件结合蛋白2B基因等；以及上述基因的同源基因。

先正达参股股份有限公司申请的800752917专利涉及使用衍生自短绒野大豆PI441、PI448、PI、PI、PI的标记、基因和染色体区间来鉴定、选择和/或产生疾病抗性大豆植物或种质的方法和组合物。上述标记、基因和染色体区间涉及有CNL或TNLW结构的抗病基因，这些基因具有对多种锈菌株的ASR抗性。申请人针对在各种环境中收集的十六种锈菌株的ASR抗性，评估多种野生大豆属（短绒野大豆菌）品系。使用来自USDA-ARS的单个脓包衍生的分离物和田间群体单个脓包衍生的分离株生成锈病数据，在封闭的设施中进行筛选。针对ASR抗性筛选短绒野大豆品系，以下短绒野大豆品系显示针对所有测试的ASR菌株的广泛抗性：PI441、PI、PI、PI、PI、PI、PI、PI448、PI或PI。针对上述抗病品系挖掘和关联ASR基因座的等位基因，鉴定到位于短绒野大豆染色体5区间内的两个抗病基因，分别编码CNL和TNLWR基因基序。海南大学申请的103732011和103570661专利分别涉及橡胶树白粉病抗性基因HbHSP90.8和第位点发生突变的EPSPS基因。HbHSP90.8基因受白粉菌诱导上调表达，与拟南芥AtSGT1b蛋白互作，与橡胶树白粉病抗性相关，可用于橡胶树和其他作物抗白粉病转基因和抗感种质筛选研究中。第位点发生突变的橡胶树EPSPS基因经转基因验证是草甘膦的抗性基因，主要表现在莽草酸含量提高和种子重量提高；所发生的突变是位氨基酸由G突变成A。中国烟草总公司郑州烟草研究院申请的10452556X和104994473专利分别涉及GGPPS定向突变蛋白和烟草NtDREB类转录因子。现有GGPPS蛋白的、和这三个位点位于酶的催化口袋，和这两个位点位于酶分子表面；基于这五个位点，本申请提供了GGPPS系列定向突变蛋白，并通过进一步筛选以及基于定向进化需要，对特定位点氨基酸突变类型做了详细分析，发现当第位Val突变为Ala或Cys，第位Ile突变为Leu或Met，第位Ile突变为Lys、Ser、天冬氨酸Asp、天冬酰胺Asn、丙氨酸Ala、脯氨酸Pro，第位Phe突变为Leu或Tyr，第位Val突变为Glu或Tyr时，β-胡萝卜素合成量均有明显提升。烟草NtDREB类转录因子，包括NtDREB-1BL1、NtDREB-1BL2、NtDREB-1BL3三个。申请人发现烟草中NtDREB类基因与烟草中色素类物质含量紧密相关，通过调节NtPSY基因表达可以实现烟叶中色素类物质含量的同步调整，以提升烟叶品质。预览时标签不可点