玉米ZmWRKY28基因在调控根毛长度中的应用制造技术

本发明专利技术公开了玉米ZmWRKY28基因在调控根毛长度中的应用。所述的玉米ZmWRKY28基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。本发明专利技术研究发现，ZmWRKY28基因参与负调控玉米根毛发育，抑制玉米ZmWRKY28基因的活性，玉米根毛长度增加。因此，本发明专利技术为培育玉米根毛性状优异的品种提供技术支持。技术支持。技术支持。

【技术实现步骤摘要】
玉米ZmWRKY28基因在调控根毛长度中的应用


[0001]本专利技术属于基因工程和分子育种
，具体涉及玉米ZmWRKY28基因在调控根毛长度中的应用。

技术介绍

[0002]根毛是由根尖表皮细胞特化形成的管状细胞，是植物吸收水分和营养物质的主要部位，根毛的长度和数目极大的影响着营养物质的吸收。然而，目前玉米根毛长度自然变异的遗传基础和根毛发育的分子机制尚不清晰。WRKY转录因子家族为植物特有的一类重要调控基因，广泛参与到植物生长发育、物质代谢和逆境响应等多种生物学过程，其DNA结合结构域由一段约60个氨基酸组成的高度保守WRKY结构域。目前在拟南芥中克隆到多个调控根毛长度的WRKY类转录因子。WRKY75是第一个克隆到的参与根毛发育的WRKY转录因子，通过RNAi抑制其表达发现突变体的根毛的数目和长度均显著提高，虽然其受到磷胁迫诱导表达，但是磷的供应与根毛性状没有直接关系。酵母单杂交试验证明WRKY75可以抑制CPC的表达，无法形成CPC
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GL3/EGL3
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TTG1复合物，最终抑制根毛细胞发育。WRKY75同时还抑制根毛形成正调节子TRIPTYCHON(TRY)的表达。WRKY6是一个低磷响应的转录因子，其功能缺失突变体的根皮层细胞直径减小，根毛密度显著的高于野生型。拟南芥WRKY33低磷条件下的表达量下降约60％，而幼苗根毛数目和长度则比正常供应磷的幼苗提高数倍，而突变体在低磷条件下的根毛数量和长度会进一步提高。对WRKY71转录因子分析发现，过表达该基因的拟南芥根系的根毛数目和长度相比野生型均减少了约50％，表明WRKY71负调控根毛数目和长度。拟南芥TRANSPARENT TESTA GLABRA2(TTG2)编码一个WRKY转录因子，TTG2的启动子区域包含两个MYB结合位点，其表达受到诸如WER和GL1的调节，而TTG2可以调节GL2的表达，TTG2突变会导致毛状体无法发育和非根毛细胞的分化。这些结果表明WRKY转录因子深度参与根毛细胞的命运决定，并且负调控根毛的生长发育。
[0003]在玉米中至少已报道了6个调控根毛发育的基因，这6个基因均不属于WRKY类转录因子，多数基因主要作用于根毛的顶端伸长阶段，且对根毛自然变异的遗传基础进行解析的报道较少，无法进行育种应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于深入探讨ZmWRKY28基因是否参与调控玉米根毛发育，以期对采用现代生物技术培育玉米根毛性状优异的品种提供技术支持。
[0005]本专利技术首先利用240份中国骨干玉米自交系组成的自然群体，以根毛长度为表型GWAS解析玉米幼苗根毛长度自然变异的遗传基础，在9号染色体106.60Mb
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106.75Mb定位到一个稳定QTL，显著关联SNP位于转录因子ZmWRKY28(Zm00001eb388620)基因区，试验表明ZmWRKY28基因突变使得突变体的根毛长度和密度比野生型显著增加。因此，可以确定ZmWRKY28基因为该稳定QTL的效应基因，能够调控玉米根毛长度。
[0006]因此，本专利技术的第一个目的是提供ZmWRKY28基因在调控玉米根毛长度中的应用，
所述的ZmWRKY28基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，具体为：
[0007]>Zm00001eb388620(SEQ ID NO.1)
[0008]CATCATCTACCTTGAACCTTGAATGGCGTACGTGCTTGAATTAGCAACTTCGAACGGAGATGCATATA
[0009]TTCGCAGTAAGCAGCTCAAATTCACTTCTTGGCCTGGTGAAAAATTGACATATATGCTTCTGAACAA
[0010]ATTTGCTGTCTACGGACTAATAACAGTTCGTCAATGAATAATCATCATGCTCGTCTACGTATTAATTAG
[0011]TTAATCCCTGGGCGGGGAGAGATCGAGGATCCGGCCGGAGAGCGCGCTGACTAGCGCCGCCTTGA
[0012]ACCCGGGATCCCGCGTCAGGGTGACCGCCATATGCTCGGCGAGGTTCTTCCTCGCGACCTCCGACG
[0013]ACGGCCCCGTCGCGGCCTCTTGTTTCTGCTGGTGCTGGTGCTGGTGCTGCAGCGGCAGTGGCGGCG
[0014]GCGCCGGTCGCGCGGCCTCGGTCGCCGCTGGCGTCGACCTCGTCGCGGCCTTGCTGCCGCCGCCGT
[0015]TGTGCCGCGGAGGCTGGGCGTGGTTGTGGTCGCCCTCGTACGTGGCCACCAGGATGGTCCTGTCGT
[0016]CGGCGCTGCGCTGCACCTTCTTCTTCACCGGGCACGACGGCGCGAAGGAGCACCGGAAGTAGGCG
[0017]CGCGGGCAGGGGTTGTCCTTGGTCACCTTCTGCCCGTACTTCCGCCATTGGTACCCGTCCTTCACCG
[0018]CCTGTTTTGTTTTATTTGTTCAACGTGGGGCACGAGCTAGTTAATAATTATTGACCGTACCGTACGCA
[0019]CACGCTGATCCGGCGCGAGAGAAAAAAAGAAGAAGAAGCGATGGTGCACGGGCGGCATCCTCCGT
[0020]TACTTACGAGGCTGAGGTCAGAGGGGTCGGCGTGGACGTATCGCCGGGACACCTTGGACTTGCACT
[0021]CCTCCCGGACGCGGCTGCCCGGCTCGTGGTGGAAGGCGGCGGCGGCGGTGGCTGCGGCCGACGTG
[0022]CACTCCATCTGGTCGTGGGCCGCGAACGGCGGCGACGGCGACGGCTTGCGGGTGTTTTGTTGGTGG
[0023]TGCGGGGCGGTGTCGAGGCTGTCGCTCCGGATCCGCTTCCTGGACGGCGAGGCCGCGGAGCCGCC
[0024]CTCCGACGTGGAGGACTGGCGGTTGGCGGCGGCGGCCACCACAACCATGTCGTTGACCTGGCCCT
[0025]GCAGCTCGGTGTAGTTGGCCAGCAGGGCCCGCAGCATCTCGCTGAGGCGCTTGTTCTCGTCGCCGA
[0026]CTCGCCGGAGCTCAGCCTCGAGCGCCTCCACCTGTATCGGCCCAGTCAGTGGCCAATCAGCACAAA
[0027]GTCATCGCGGCGGTGTCGTACGTACGTAGTCCGGCCAGCGAACGAGCTATGCTCGATC本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ZmWRKY28基因在调控玉米根毛长度中的应用，其特征在于，所述的ZmWRKY28基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，抑制玉米ZmWRKY28基因的活性，玉米根毛长度增加。3.ZmWRKY28基因在玉米遗传育种中的应用，其特征在于，所述的ZmWRKY28基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述的育种是培育根毛长度性状改良的玉米品种。5.ZmWRKY28基因的突变体在提高玉米根毛长度中的应用，其特征在于，所述的突变体为SEQ ID NO.2所示序列的第573位碱基A突变为T，形成终止密码子，使ZmWRKY28基...

【专利技术属性】
技术研发人员：李旭辉，陈卫卫，齐永文，陆思奇，
申请(专利权)人：广东省科学院南繁种业研究所，
类型：发明
国别省市：