本申请公开了Zm00001d022481基因在玉米株高发育中的应用。本申请公开了蛋白Zm00001d022481或其编码DNA分子或含有编码DNA分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌在调控植物株高和/或调控植物节间距中的应用。本申请公开了该基因的EMS突变体与正常玉米相比表现出明显的株高降低，说明该基因与玉米株高发育调控密切相关，这有助于明确Zm00001d022481在植物株高中的作用机制，对此基因的研究可以进一步丰富作物株型形成的生物学意义，获得株型改变或品种改良的植物。获得株型改变或品种改良的植物。获得株型改变或品种改良的植物。
【技术实现步骤摘要】
Zm00001d022481基因在玉米株高发育中的应用
[0001]本申请涉及玉米株高发育调控
，尤其涉及Zm00001d022481基因在玉米株高发育中的应用。
技术介绍
[0002]目前，随着玉米种植密度的提高，控制玉米株高性状的研究越来越受到育种家的关注，玉米的植株过高会造成种植密度下降，不抗倒伏，收获质量降低，过矮则会影响整个群体生物量和生长结构。此外，玉米株高还影响光在群体冠层中的合理分布、截光能力和群体合理光能利用等。因此，研究玉米株高关键基因以及调控机理就变得非常重要。然而，调控玉米株高发育的关键基因以及调控机制并不清楚。通过对控制玉米株高的基因进行挖掘鉴定和利用，可以指导育种家选育株高适中的新品种，为玉米增产提供重要的理论依据。
技术实现思路
[0003]有鉴于此，本申请专利技术人在长期实践和经验中创造性地利用玉米QTL区间进行初步定位，利用成组材料的差异表达和结构变异基因信息对目标QTL区间内候选基因的预测结果进行修饰，以得到最终的目标基因的候选清单，通过对候选清单的前几个基因进行表型验证，以得到目标基因Zm00001d022481；并对该基因的突变体以及表达相关情况进行研究，再次证实了该基因为控制玉米株高的关键基因之一。
[0004]第一方面，本申请实施例公开了如下1)
‑
3)中任一种物质在调控玉米株高中的应用：
[0005]1)蛋白Zm00001d022481；
[0006]2)编码蛋白Zm00001d022481的DNA分子；r/>[0007]3)含有编码蛋白Zm00001d022481的DNA分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌；
[0008]所述蛋白Zm00001d022481为如下(1)或(2)：
[0009](1)由如SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；
[0010](2)将如SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的由(1)衍生的蛋白质。
[0011]在本申请实施例中，所述DNA分子是如下(I)
‑
(III)中任一种的DNA分子，
[0012](I)编码区为如NCBI Gene ID:103633544所示的DNA分子；
[0013](II)在严格条件下与(I)限定的DNA序列杂交且编码具有相同功能蛋白质的DNA分子；
[0014](III)与(I)限定的DNA序列至少具有70％、至少具有75％、至少具有80％、至少具有85％、至少具有90％、至少具有95％、至少具有96％、至少具有97％、至少具有98％或至少具有99％同源性且编码具有相同功能蛋白质的DNA分子。
[0015]第二方面，本申请实施例公开了抑制Zm00001d022481蛋白活性的物质或抑制
Zm00001d022481蛋白编码基因表达的物质在如下a)
‑
c)中任一中的应用；
[0016]a)降低玉米株高；
[0017]b)培育低株高植物；
[0018]c)培育低杆植物；
[0019]所述蛋白Zm00001d022481为如下(1)或(2)：
[0020](1)由如SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；
[0021](2)将如SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的由(1)衍生的蛋白质。
[0022]第三方面，本申请实施例公开了抑制Zm00001d022481蛋白活性或抑制Zm00001d022481蛋白编码基因表达在如下a)
‑
e)中任一中的应用；
[0023]a)降低玉米株高；
[0024]b)培育低株高植物；
[0025]c)培育低杆植物；
[0026]所述蛋白Zm00001d022481为如下(1)或(2)：
[0027](1)由如SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；
[0028](2)将如SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的由(1)衍生的蛋白质。
[0029]在本申请实施例中，所述抑制Zm00001d022481蛋白活性的物质或抑制Zm00001d022481蛋白编码基因表达的物质为如下
①
或
②
：
[0030]①
sgRNA，所述sgRNA为由序列SEQ ID NO.6编码的RNA；
[0031]②
表达
①
所述sgRNA的载体或重组菌或重组病毒。
[0032]第四方面，本申请实施例公开了一种培育株高降低转基因玉米的方法，包括如下步骤：降低出发植物中编码蛋白Zm00001d022481的DNA分子的表达量和/或活性，得到转基因植物，所述转基因植物的株高低于所述出发植物。
[0033]第五方面，本申请实施例公开了一种培育株高降低转基因植物的方法，包括如下步骤：降低出发植物中蛋白Zm00001d022481的含量和/或活性，得到转基因植物，所述转基因植物的株高低于所述出发植物。
[0034]所述蛋白Zm00001d022481为如下(1)或(2)：
[0035](1)由序列表中如SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；
[0036](2)将序列表中如SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的由(1)衍生的蛋白质。
[0037]在本申请实施例中，所述的培育株高降低转基因植物的方法包括：通过基因编辑、杂交、回交、自交或无性繁殖的方法降低所述植物中所述Zm00001d022481蛋白的表达量，以降低所述植物的株高。
[0038]与现有技术相比，本申请至少具有以下有益效果之一：
[0039]本申请专利技术人利用遗传图谱初步定位目标QTL区间，筛选目标区间内的成组材料，利用成组材料的差异表达和结构变异基因信息对目标QTL区间内内候选基因的预测结果进行修饰，以得到最终的目标基因的候选清单，通过对候选清单的前几个基因进行表型验证，以的得到目标基因Zm00001d022481。
[0040]本申请专利技术人发现影响玉米株高的基因Zm00001d022481EMS突变体与正常玉米相比表现出明显的株高降低，说明该基因与玉米株高发育调控密切相关，这有助于明确Zm00001d022481在植物株高中的作用机制，对此基因的研究可以进一步丰富作物株型形成的生物学意义，获得株型改变或品种改良的植物。
附图说明
[0041]图1为本申请实施例提供的目标QTL区间内目标基因的挖掘方法流程示意图。
[0042]图2为本申请实施例提供的DAN340和K22自交系构建的191个RIL系材料的2000本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.如下1)
‑
3)中任一种物质在调控玉米株高中的应用：1)蛋白Zm00001d022481；2)编码蛋白Zm00001d022481的DNA分子；3)含有编码蛋白Zm00001d022481的DNA分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌；所述蛋白Zm00001d022481为如下(1)或(2)：(1)由如SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(2)将如SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的由(1)衍生的蛋白质。2.根据权利要求1所述的应用，其中，所述DNA分子是如下(I)
‑
(III)中任一种的DNA分子，(I)编码区为如NCBI Gene ID:103633544所示的DNA分子；(II)在严格条件下与1)限定的DNA序列杂交且编码具有相同功能蛋白质的DNA分子；(III)与(I)限定的DNA序列至少具有70％、至少具有75％、至少具有80％、至少具有85％、至少具有90％、至少具有95％、至少具有96％、至少具有97％、至少具有98％或至少具有99％同源性且编码具有相同功能蛋白质的DNA分子。3.抑制Zm00001d022481蛋白活性的物质或抑制Zm00001d022481蛋白编码基因表达的物质在如下a)
‑
c)中任一中的应用；a)降低玉米株高；b)培育低株高植物；c)培育低杆植物；所述蛋白Zm00001d022481为如下(1)或(2)：(1)由如SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(2)将如SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的由(1)衍生的蛋白质。4.抑制Zm00001d022481蛋白活性或抑制Zm00001d022481蛋白编码基...
【专利技术属性】
技术研发人员：李林，王席，李娟，路小铎，梁诚用，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：
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