蛋白质ZmHEI10在调控玉米产量和抗病性中的应用制造技术

本发明专利技术公开了蛋白质ZmHEI10在调控玉米产量和抗病性中的应用。蛋白质ZmHEI10的氨基酸序列如序列表中序列1所示。实验证明，提高玉米自交系B73-329中蛋白质ZmHEI10的表达量和/或活性，得到转基因玉米；与玉米自交系B73-329相比，转基因玉米的产量提高且对茎腐病的抗性增强。本发明专利技术具有重要的应用价值。本发明专利技术具有重要的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
蛋白质ZmHEI10在调控玉米产量和抗病性中的应用


[0001]本专利技术属于生物
，具体涉及蛋白质ZmHEI10在调控玉米产量和抗病性中的应用。

技术介绍

[0002]玉米是世界上最重要的粮食和饲料作物之一。随着中国经济的发展，玉米播种面积和产量连年增长，在我国农业生产和国民经济中占有十分重要的地位。但近些年来，玉米产量一直停滞不前，因此研究和发掘有重大应用价值的新基因或已知基因的新功能，并利用这些基因提高作物产量十分重要。
[0003]玉米茎腐病又称玉米茎基腐病或青枯病，该病害由多种病原菌单独或复合侵染引起，主要危害玉米植株的根系和茎基部。一般年份的发病率为15％-20％，严重时可达70％以上，该病害导致的玉米产量损失一般在20％左右，严重的达到50％左右。玉米茎腐病在中国玉米主产区均有发生，特别是近年来，随着玉米重迎茬面积不断增加，秸秆还田措施的推广应用，免耕播种和密植技术的应用，使得玉米茎腐病逐渐加重，已成为玉米生产中亟待解决的问题和重要限制因素之一。因此，在拓宽玉米种质基础的前提下，充分挖掘抗病基因资源，开展抗病遗传研究以及抗病育种工作，是防治玉米茎腐病最根本的有效途径。目前国内茎腐病抗病基因挖掘已取得较大进展，中国农业大学徐明良课题组在研究玉米病害方面取得了显著成绩，已经精细定位到玉米茎腐病的主效抗病基因，为抗病育种提供了理论依据。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提高玉米产量。
[0005]本专利技术首先保护蛋白质ZmHEI10的应用，可为如下S1)至S3)中的至少一种：
[0006]S1)调控植物产量；
[0007]S2)调控植物抗病性；
[0008]S3)培育产量改变和/或抗病性改变的转基因植物。
[0009]上述应用中，所述蛋白质ZmHEI10为可a1)或a2)或a3)：
[0010]a1)氨基酸序列是序列表中序列1所示的蛋白质；
[0011]a2)在序列表中序列1所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；
[0012]a3)将a1)或a2)所示的蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与植物产量和/或抗病性相关的蛋白质。
[0013]其中，序列表中序列1由295个氨基酸残基组成。
[0014]为了使a1)中的蛋白质便于纯化，可在序列表中序列1所示的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。
[0015]表1.标签的序列
[0016]标签残基序列
Poly-Arg5-6(通常为5个)RRRRRFLAG8DYKDDDDKStrep-tag II8WSHPQFEKc-myc10EQKLISEEDL
[0017]上述a3)中的蛋白质，所述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加为不超过10个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。
[0018]上述a3)中的蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。
[0019]上述a3)中的蛋白质的编码基因可通过将序列表中序列2所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变，和/或在其5
′
端和/或3
′
端连上表1所示的标签的编码序列得到。
[0020]本专利技术还保护编码所述蛋白质ZmHEI10的核酸分子的应用，可为如下S1)至S3)中的至少一种：
[0021]S1)调控植物产量；
[0022]S2)调控植物抗病性；
[0023]S3)培育产量改变和/或抗病性改变的转基因植物。
[0024]上述应用中，所述编码蛋白质ZmHEI10的核酸分子可为如下b1)或b2)或b3)或b4)所示的DNA分子：
[0025]b1)编码区是序列表中序列2所示的DNA分子；
[0026]b2)核苷酸序列是序列表中序列2所示的DNA分子；
[0027]b3)与b1)或b2)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码所述蛋白质ZmHEI10的DNA分子；
[0028]b4)在严格条件下与b1)或b2)限定的核苷酸序列杂交，且编码所述蛋白质ZmHEI10的DNA分子。
[0029]其中，所述核酸分子可以是DNA，如cDNA、基因组DNA或重组DNA；所述核酸分子也可以是RNA，如mRNA或hnRNA等。
[0030]其中，序列表中序列2由888个核苷酸组成，序列表中序列2的核苷酸编码序列表中序列1所示的氨基酸序列。
[0031]本领域普通技术人员可以很容易地采用已知的方法，例如定向进化和点突变的方法，对本专利技术的编码所述蛋白质ZmHEI10的核苷酸序列进行突变。那些经过人工修饰的，具有与本专利技术分离得到的所述蛋白质ZmHEI10的核苷酸序列75％或者更高同一性的核苷酸，只要编码所述蛋白质ZmHEI10，均是衍生于本专利技术的核苷酸序列并且等同于本专利技术的序列。
[0032]这里使用的术语“同一性”指与天然核酸序列的序列相似性。“同一性”包括与本专利技术的编码序列表的序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质ZmHEI10的核苷酸序列具有75％或更高，或80％或更高，或85％或更高，或90％或更高，或95％或更高同一性的核苷酸序列。同一性可以用肉眼或计算机软件进行评价。使用计算机软件，两个或多个序列之间的同一性可以用百分比(％)表示，其可以用来评价相关序列之间的同一性。
[0033]上述任一所述产量改变可为产量提高。
[0034]上述任一所述抗病性改变可为抗病性增强。
[0035]上述任一所述调控植物产量可为提高植物产量。
[0036]上述任一所述调控植物抗病性可为增强植物抗病性。
[0037]本专利技术还保护一种培育转基因植物的方法，可包括如下步骤：提高出发植物中所述蛋白质ZmHEI10的表达量和/或活性，得到转基因植物；与出发植物相比，转基因植物的产量提高和/或抗病性增强。
[0038]上述方法中，所述“提高出发植物中所述蛋白质ZmHEI10的表达量和/或活性”可通过转基因、多拷贝、改变启动子、调控因子等本领域熟知的方法，达到提高出发植物中上述任一所述蛋白质ZmHEI10的表达量和/或活性的效果。
[0039]上述方法中，所述“提高出发植物中蛋白质ZmHEI10的表达量和/或活性”可通过向出发植物中导入编码所述蛋白质ZmHEI10的核酸分子实现。
[0040]上述方法中，所述“向出发植物中导入编码所述蛋白质ZmHEI10的核酸分子”可通过向出发植物中导入重组载体实现；所述重组载体可为向表达载体插入编码所述蛋白质ZmHEI10的核酸分子，得到的重组质粒。
[0041]所述重组载体具体可为重组质粒pBCXUN-UbiP-ZmHEI10-nos。所述重组质粒pBCXUN-UbiP-ZmHEI10-nos可为向植物表达载体pBCXUN-UbiP的限制性内切酶XcmI之间插入核苷酸序本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.蛋白质ZmHEI10的应用，为如下S1)至S3)中的至少一种：S1)调控植物产量；S2)调控植物抗病性；S3)培育产量改变和/或抗病性改变的转基因植物。2.如权利要求1所述的应用，其特征在于：所述蛋白质ZmHEI10为a1)或a2)或a3)：a1)氨基酸序列是序列表中序列1所示的蛋白质；a2)在序列表中序列1所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；a3)将a1)或a2)所示的蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与植物产量和/或抗病性相关的蛋白质。3.编码权利要求1或2中所述蛋白质ZmHEI10的核酸分子的应用，为如下S1)至S3)中的至少一种：S1)调控植物产量；S2)调控植物抗病性；S3)培育产量改变和/或抗病性改变的转基因植物。4.如权利要求3所述的应用，其特征在于：编码权利要求1或2中所述蛋白质ZmHEI10的核酸分子为如下b1)或b2)或b3)或b4)所示的DNA分子：b1)编码区是序列表中序列2所示的DNA分子；b2)核苷酸序列是序列表中序列2所示的DNA分子；b3)与b1)或b2)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码权利要求1或2中所述蛋白质ZmHEI10的DNA分子；b4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：金危危，王喜庆，李云飞，赵晓明，黄伟，庄军红，潘玲玲，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：