ZmCASP4基因在调控根系发育和矿质元素吸收中的应用制造技术

本发明专利技术涉及植物基因工程领域，具体涉及ZmCASP4基因在调控根系发育和矿质元素吸收中的应用，在玉米中过表达ZmCASP4基因，主胚根总根长、主胚根侧根长、种子根总根长、种子根侧根长、总根长和侧根长显著高于野生型B104；超表达ZmCASP4基因后N和Ca在地上部的积累显著小于野生型；在玉米中定点突变所述ZmCASP4基因，主胚根总根长、主胚根侧根长、种子根总根长、种子根侧根长、总根长和侧根长显著低于野生型；敲除ZmCASP4基因后N和Ca在地上部的积累显著大于野生型。因此，本发明专利技术为改良根系构型和矿质元素吸收提供了宝贵的基因资源，对培育高产、抗逆的玉米新品种具有十分重要深远的意义。义。义。

【技术实现步骤摘要】
ZmCASP4基因在调控根系发育和矿质元素吸收中的应用


[0001]本专利技术涉及植物基因工程领域，具体涉及ZmCASP4基因在调控根系发育和矿质元素吸收中的应用。

技术介绍

[0002]玉米是全球范围内最重要的粮食作物之一，在多变的环境中汲取和选择自身需要的营养成分对植株的生长发育至关重要。根系在维管植物的生长过程中具有广泛的作用，包括摄取营养物质、固定支撑植株以及与土壤环境中的各种生物和非生物的物质进行直接接触。凯氏带是植株根系内皮层中重要的矿质元素运输屏障，对植物高效和选择性吸收养分方面起着关键作用。因此，探究玉米中凯氏带的形成机制和功能，对于提高玉米抗逆境能力具有十分重要的作用。
[0003]目前，模式生物拟南芥和水稻中凯氏带的形成机制和主要的生理功能已经取得了突破性进展。玉米基因组大小为2458.64Mb，远超拟南芥和水稻，因而玉米中的研究更为复杂和困难。
[0004]CASPARIAN STRIP MEMBRANE DOMAIN PROTEINS(CASPs)蛋白家族是一个尚未被鉴定的蛋白家族，其主要功能是在凯氏带的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.玉米ZmCASP4基因在调控玉米的根系发育和矿质元素吸收中的应用，其特征在于，所述ZmCASP4基因的CDS序列如SEQ ID No.1所示；或由SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列经过添加、取代或缺失一个或几个碱基而生成的，并编码控制玉米ZmCASP4蛋白的核苷酸序列。2.玉米ZmCASP4蛋白在调控玉米的根系发育和矿质元素吸收中的应用，其特征在于，所述玉米ZmCASP4蛋白为如下a)或b)的蛋白：a)由SEQ ID No.2所示的氨基酸序列组成的蛋白；b)将SEQ ID No.2所示的序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或添加和/或缺失的由SEQ ID No.2衍生的蛋白。3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，调控玉米的根系发育包括：调控玉米的主胚根总根长、主胚根侧根长、种子根总根长、种子根侧根长、总根长和侧根长；调控玉米的矿质元素吸收包括：调控玉米N和Ca在地上部的积累。4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述玉米ZmCASP4基因通过影响凯氏带的形成，调控玉米的根系发育和矿质元素吸收。5.一种调控玉米根系发育的方法，其特征在于，包括以下步骤：将ZmCASP4基因的CDS序列构建到植物表达载体上，转化到目的植株，获得阳性超表达转基因植株；所述转基因玉米与所述目的植株相比根系发育更好。6.一种调控植物矿质元素吸收的方法，其特征在于，包括以下步骤：将ZmCASP4基因的CDS序列构建到植物表达载体上，转化到目的植株，获得阳性超表达转基因植株；所述转基因玉米与所述目的植株相比N和Ca在地上部的积累显著降低。7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，PCR扩增所用引物为：OE
‑
F：5

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏程，段娅敏，汤潇，王后苗，王芸芸，杨泽峰，徐辰武，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：