ZmLOLITA蛋白及其编码基因在调控植物籽粒发育中的应用制造技术

本发明专利技术涉及植物学和分子生物学技术领域，尤其涉及ZmLOLITA蛋白及其编码基因在调控植物籽粒发育中的应用。本发明专利技术发现ZmLOLITA蛋白及其编码基因在调控植物籽粒发育中具有重要的作用，其相关生物材料可用于调控植物籽粒产量、籽粒胚发育、籽粒中淀粉、蛋白及激素含量，在高等植物如玉米的遗传资源种质改良等方面具有重大的推广应用价值，同时为解析籽粒形成的发育机制提供科学依据。的发育机制提供科学依据。

【技术实现步骤摘要】
ZmLOLITA蛋白及其编码基因在调控植物籽粒发育中的应用


[0001]本专利技术涉及植物学和分子生物学
，尤其涉及ZmLOLITA蛋白及其编码基因在调控植物籽粒发育中的应用。

技术介绍

[0002]玉米是重要的粮饲兼用作物，种子是禾谷类作物收获的主要部分，种子的发育以及种子的成熟度不仅与作物收获产量密切相关，而且也直接影响了种子的活力。从基因层面上挖掘参与调控作物产量性状的相关基因，探究其功能，通过基因工程手段对这些基因加以利用，将为玉米遗传改良提供新的种质资源和方法途径。

技术实现思路

[0003]本专利技术发现，ZmLOLITA蛋白及其编码基因在调控植物籽粒发育中具有重要的作用，因此提出本专利技术。
[0004]第一方面，本专利技术提供了ZmLOLITA蛋白或ZmLOLITA蛋白的融合蛋白、或其编码基因、或含有其编码基因的生物材料在调控植物籽粒发育中的应用；
[0005]所述ZmLOLITA蛋白的氨基酸序列为SEQ ID No.1所示。
[0006]优选地，所述融合蛋白为所述ZmLOLITA蛋白与标签蛋白的融合蛋白。
[0007]第二方面，本专利技术提供了ZmLOLITA蛋白或ZmLOLITA蛋白的融合蛋白、或其编码基因、或含有其编码基因的生物材料在以下至少一方面的应用：
[0008](1)调控植物籽粒粒重；
[0009](2)调控植物籽粒胚发育；
[0010](3)调控植物籽粒胚乳淀粉含量和/或蛋白含量；
[0011](4)调控植物籽粒激素含量；
[0012]所述ZmLOLITA蛋白的氨基酸序列为SEQ ID No.1所示。
[0013]优选地，所述籽粒粒重为百粒重。
[0014]第三方面，本专利技术提供了ZmLOLITA蛋白或ZmLOLITA蛋白的融合蛋白、或其编码基因、或含有其编码基因的生物材料在植物品种改良中的应用；
[0015]所述ZmLOLITA蛋白的氨基酸序列为SEQ ID No.1所示。
[0016]优选地，所述ZmLOLITA蛋白的编码基因为SEQ ID No.2或SEQ ID No.3所示序列。
[0017]SEQ ID No.2所示序列为ZmLOLITA基因的全序列；SEQ ID No.3所示序列为ZmLOLITA基因的CDS序列。
[0018]在本专利技术的一些实施方案中，通过调节ZmLOLITA蛋白的含量或活性调节植物籽粒的发育、或调节植物的籽粒重量、或调节籽粒长度或宽度、或调节产量、或调节植物籽粒的淀粉或蛋白含量、或调节生长素或脱落酸的含量。
[0019]在本专利技术的一些实施方案中，通过降低ZmLOLITA蛋白的含量或活性抑制植物籽粒的发育、或降低植物的籽粒重量、或减小籽粒长度或宽度、或减少产量、或减少植物籽粒的
淀粉或蛋白含量、或提高生长素或脱落酸的含量。
[0020]在本专利技术的一些实施方案中，通过提高ZmLOLITA蛋白的含量或活性实现与上述方案相反的技术效果。
[0021]在本专利技术的一些实施方案中，通过杂交技术或转基因技术或基因编辑技术调节ZmLOLITA蛋白的含量或活性。
[0022]在本专利技术的一些实施方案中，所述生物材料为表达盒、载体、宿主细胞、转基因细胞系或重组微生物。
[0023]所述表达盒能够在宿主细胞中表达基因的DNA，该DNA不但可包括启动基因转录的启动子，还可包括终止基因转录的终止子。进一步，所述表达盒还可包括增强子序列。
[0024]在本专利技术中，所述植物为单子叶植物或双子叶植物；优选地，所述植物为禾本科植物；更优选地，所述植物为玉蜀黍属植物；最优选地，所述植物为玉米。
[0025]第四方面，本专利技术提供了一种转基因植物的制备方法，包括：向植物中导入所述的ZmLOLITA蛋白或ZmLOLITA蛋白的融合蛋白、或其编码基因、或含有其编码基因的生物材料。
[0026]第五方面，本专利技术提供了一种产品的应用，所述产品为农药、肥料或肥料添加剂；所述产品中含有所述的ZmLOLITA蛋白或ZmLOLITA蛋白的融合蛋白、或其编码基因、或含有其编码基因的生物材料；所述应用为以下至少一种：
[0027](1)调节植物籽粒粒重；
[0028](2)调节植物籽粒胚发育；
[0029](3)调节植物籽粒胚乳淀粉或蛋白含量；
[0030](4)调节植物籽粒激素含量。
[0031]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0032]本专利技术发现ZmLOLITA蛋白及其编码基因在调控植物籽粒发育中具有重要的作用，其相关生物材料可用于调控植物籽粒产量、籽粒胚发育、籽粒中淀粉、蛋白及激素含量，在高等植物如玉米的遗传资源种质改良等方面具有重大的推广应用价值，同时为解析籽粒形成的发育机制提供科学依据。
附图说明
[0033]图1是玉米籽粒(A)、基因定位(B)和zmlolita基因表达水平(C)结果图。
[0034]图2是ZmLOLITA功能互补的分子鉴定结果图。
[0035]图3是籽粒胚发育及胚乳成分分析结果图。
[0036]图4是籽粒激素含量分析统计图。
[0037]图5是籽粒胚细胞内吞速率分析结果图。
[0038]图6是籽粒大小和粒重分析结果图。
具体实施方式
[0039]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0040]实施例中未注明具体技术或条件者，均为常规方法或者按照本领域的文献所描述的技术或条件进行，或者按照产品说明书进行。所用试剂和仪器等未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。
[0041]实施例1、ZmLOLITA基因的获得
[0042]ZmLOLITA基因的克隆：
[0043]1、将玉米zmlolita突变体与B73玉米自交系杂交，其产生的F1代再自交获取F2代果穗。在F2代果穗上发现发黑、胚皱缩的籽粒(图1中的A)，其与野生型WT(wild type，WT)籽粒的比例为1：3，表明ZmLOLITA突变为一个单基因隐性突变。
[0044]2、使用F2遗传作图群体对ZmLOLITA进行基因克隆，最终将目的基因定位于1号染色体长臂的一个123Kb的区间内(图1中的B)。利用野生型WT和zmlolita突变体基因组作为PCR扩增模板，获取该区间内预测的6个基因。经DNA测序和比对后发现zmlolita突变体与野生型WT之间没有碱基突变。RNA
‑
Seq分析表明，zmlolita突变体中Zm00001d034893的表达水平显著降低(图1中的C)。因此，该基因作为候选基因，命名为ZmLOLITA基因。
[0045]实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ZmLOLITA蛋白或ZmLOLITA蛋白的融合蛋白、或其编码基因、或含有其编码基因的生物材料在调控植物籽粒发育中的应用；所述ZmLOLITA蛋白的氨基酸序列为SEQ ID No.1所示。2.ZmLOLITA蛋白或ZmLOLITA蛋白的融合蛋白、或其编码基因、或含有其编码基因的生物材料在以下至少一方面的应用：(1)调控植物籽粒粒重；(2)调控植物籽粒胚发育；(3)调控植物籽粒胚乳淀粉含量和/或蛋白含量；(4)调控植物籽粒激素含量；所述ZmLOLITA蛋白的氨基酸序列为SEQ ID No.1所示。3.ZmLOLITA蛋白或ZmLOLITA蛋白的融合蛋白、或其编码基因、或含有其编码基因的生物材料在植物品种改良中的应用；所述ZmLOLITA蛋白的氨基酸序列为SEQ ID No.1所示。4.根据权利要求1～3中任一项所述的应用，其特征在于，所述ZmLOLITA蛋白的编码基因为SEQ ID No.2或SEQ ID No.3所示序列。5.根据权利要求1～4中任一项所述的应用，其特征在于，通过调节ZmLOLITA蛋白的含量或活性调节植物籽粒的发育、或调节植物的籽粒重量、或调节籽粒长度或宽度、或调...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔钰，王哲远，陈卫卫，谢玉心，付俊杰，张红伟，
申请(专利权)人：中国农业科学院作物科学研究所，
类型：发明
国别省市：