本發明涉及基因工程，具體地說，涉及大豆gmsuc6基因及其編碼蛋白在調控大豆種子蛋白質含量中的應用。

背景技術：

1、大豆是重要的糧食和油料作物，其種子蛋白質含量是衡量大豆品質的關鍵指標之一。大豆蛋白是少數幾種含有全部必需氨基酸的優質蛋白質，尤其富含賴氨酸，適合作為膳食蛋白質的優質來源。對于素食者或限制動物蛋白攝入的人群，大豆蛋白是重要的營養補充。大豆蛋白用途廣泛，以多種方式用于動物飼料和人類食品中。大豆蛋白在食品工業中應用廣泛，可用于制作豆奶、豆腐、素肉、蛋白粉等多種產品。其功能特性（如乳化性、凝膠性）使其成為食品加工中的重要原料。大豆蛋白中也富含多種對人體有益的成分如生物活性肽和異黃酮，有利于降低心血管疾病、糖尿病、免疫紊亂等慢性疾病發病風險。因此提高大豆種子蛋白質含量是大豆高品質育種的重要方向之一。

技術實現思路

1、本發明的目的是提供大豆gmsuc6基因及其編碼蛋白在調控大豆種子蛋白質含量中的應用。

2、為了實現本發明目的，第一方面，本發明提供大豆gmsuc6基因及其編碼蛋白在調控大豆種子蛋白質含量中的應用。

3、所述大豆gmsuc6基因為編碼如下蛋白質（a）或（b）的基因：

4、（a）由seq?id?no:1所示的氨基酸序列組成的蛋白質；或

5、（b）seq?id?no:1所示序列經取代、缺失或添加一個或幾個氨基酸且具有同等功能的由（a）衍生的蛋白質。

6、基因gmsuc6的cds序列seq?id?no:2所示。

7、第二方面，本發明提供一種提高大豆種子蛋白質含量的方法，對大豆 gmsuc6基因進行改造，使得該基因功能缺失，從而提高大豆種子蛋白質含量。

8、進一步地，所述方法包括：以所述大豆gmsuc6基因為靶標，設計基于crispr-cas9的grna序列，將含有編碼所述grna序列的dna片段連接到攜帶crispr-cas9的載體中，轉化大豆，進而獲得該基因功能缺失的轉基因大豆。具體如下：以所述大豆gmsuc6基因為靶標，設計基于crispr-cas9的敲除靶點序列，將含有編碼所述敲除靶點序列的寡核苷酸序列先連接到pblu?grna中間載體上構建grna，然后將構建好的grna酶切，將酶切好的grna連接在crispr-cas9載體上，然后轉化大豆，進而獲得該基因功能缺失的轉基因大豆。

9、相應地，grna敲除靶點的核苷酸序列如seq?id?no:5所示。

10、第三方面，本發明提供大豆gmsuc6基因突變體，包括突變體 gmsuc6-1和 gmsuc6-2，其中，突變體 gmsuc6-1為：

11、i）seq?id?no:3所示的核苷酸序列；

12、ii）seq?id?no:3所示的核苷酸序列經取代、缺失和/或增加一個或多個核苷酸且表達相同功能蛋白質的核苷酸序列；

13、iii）在嚴格條件下與seq?id?no:3所示序列雜交且表達相同功能蛋白質的核苷酸序列，所述嚴格條件為在含0.1%?sds的0.1×sspe或含0.1%?sds的0.1×ssc溶液中，在65℃下雜交，并用該溶液洗膜；或

14、iv）與i）、ii）或iii）的核苷酸序列具有90%以上同源性且表達相同功能蛋白質的核苷酸序列。

15、突變體 gmsuc6-2為：

16、i）seq?id?no:4所示的核苷酸序列；

17、ii）seq?id?no:4所示的核苷酸序列經取代、缺失和/或增加一個或多個核苷酸且表達相同功能蛋白質的核苷酸序列；

18、iii）在嚴格條件下與seq?id?no:4所示序列雜交且表達相同功能蛋白質的核苷酸序列，所述嚴格條件為在含0.1%?sds的0.1×sspe或含0.1%?sds的0.1×ssc溶液中，在65℃下雜交，并用該溶液洗膜；或

19、iv）與i）、ii）或iii）的核苷酸序列具有90%以上同源性且表達相同功能蛋白質的核苷酸序列。

20、第四方面，本發明提供所述大豆gmsuc6基因突變體或含有所述基因突變體的生物材料在調控大豆種子蛋白質含量中的應用。

21、第五方面，本發明提供所述大豆gmsuc6基因突變體或含有所述基因突變體的生物材料在制備轉基因植物中的應用。

22、第六方面，本發明提供一種提高大豆種子蛋白質含量的方法，所述方法包括：將所述大豆gmsuc6基因突變體 gmsuc6-1或 gmsuc6-2通過質粒導入大豆中或通過基因工程手段整合到大豆染色體上。

23、第七方面，本發明提供按照所述方法獲得的轉基因大豆在植物育種中的應用。

24、進一步地，育種方法包括但不限于轉基因、雜交、回交、自交或無性繁殖。

25、借由上述技術方案，本發明至少具有下列優點及有益效果：

26、本發明首次揭示了大豆gmsuc6基因及其編碼蛋白具有調控大豆種子蛋白質含量的功能，通過在植物中突變gmsuc6基因的編碼蛋白可以有效提高大豆的蛋白質含量。本發明提供的gmsuc6基因及其編碼蛋白可以用于高蛋白大豆品種的選育，具有廣闊的應用前景。

技術特征：

1.大豆gmsuc6基因及其編碼蛋白在調控大豆種子蛋白質含量中的應用；

2.根據權利要求1所述的應用，其特征在于，所述調控為負調控。

3.提高大豆種子蛋白質含量的方法，其特征在于，對大豆gmsuc6基因進行改造，使得該基因功能缺失，從而提高大豆種子蛋白質含量；其中，所述大豆gmsuc6基因同權利要求1中所述。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法包括：以所述大豆gmsuc6基因為靶標，設計基于crispr-cas9的grna序列，將含有編碼所述grna序列的dna片段連接到攜帶crispr-cas9的載體中，轉化大豆，進而獲得該基因功能缺失的轉基因大豆。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，grna作用位點的核苷酸序列如seq?id?no:5所示。

6.大豆gmsuc6基因突變體，其特征在于，包括突變體gmsuc6-1和gmsuc6-2，其中，突變體gmsuc6-1為：

7.權利要求6所述大豆gmsuc6基因突變體或含有所述基因突變體的生物材料在調控大豆種子蛋白質含量中的應用。

8.權利要求6所述大豆gmsuc6基因突變體或含有所述基因突變體的生物材料在制備轉基因植物中的應用。

9.提高大豆種子蛋白質含量的方法，其特征在于，所述方法包括：將權利要求6所述大豆gmsuc6基因突變體gmsuc6-1或gmsuc6-2通過質粒導入大豆中或通過基因工程手段整合到大豆染色體上。

10.按照權利要求3-5或9任一項所述方法獲得的轉基因大豆在植物育種中的應用。

技術總結
本發明涉及基因工程技術領域，公開了大豆GmSUC6基因及其編碼蛋白在調控大豆種子蛋白質含量中的應用。本發明首次揭示了大豆GmSUC6基因及其編碼蛋白具有調控大豆種子蛋白質含量的功能，通過在植物中突變GmSUC6基因的編碼蛋白可以有效提高大豆的蛋白質含量。本發明提供的GmSUC6基因及其編碼蛋白可以用于高蛋白大豆品種的選育，具有廣闊的應用前景。

技術研發人員：王守冬,孫嘉逸,陳曉龍,魏昕
受保護的技術使用者：中國科學院東北地理與農業生態研究所
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28