玉米耐旱基因制造技术

本发明专利技术公开了玉米耐旱基因

【技术实现步骤摘要】
玉米耐旱基因ZmPRX1及其功能性分子标记和应用


[0001]本专利技术涉及基因功能验证及检测
，尤其是涉及玉米耐旱基因
ZmPRX1
及其功能性分子标记和应用
。

技术介绍

[0002]玉米
(Zea mays L.)
作为世界上重要的饲料
、
粮食以及能源作物，已经成为了世界上种植面积最大的作物之一
。
干旱是玉米生产的主要限制因素之一
。
根据干旱胁迫的强度
、
持续时间和作物阶段的不同，玉米因干旱造成的产量损失在
30.0
％
‑
90.0
％之间，有时甚至绝收
。
其中，玉米苗期
、
开花和籽粒灌浆期是对水分胁迫最敏感的时期
。
[0003]玉米苗期受到水分胁迫后会表现出细胞膨压降低，卷叶，抑制
CO2的交换，降低光合效率和叶绿素含量这几种重要的生理表型
。
当水分严重缺乏时，幼苗的存活率会大幅度降低，授粉后的胚胎败育率也会大幅提升，从而导致产量显著下降
。
因此，挖掘玉米苗期耐旱功能基因，开发具有耐旱功能基因的功能标记，对培育玉米苗期耐旱品种保证玉米生产，提高玉米耐旱品质，解决世界和我国粮食因干旱胁迫和水资源匮乏导致的玉米减产问题具有重大的意义
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供玉米耐旱基因
ZmPRX1
及其功能性分子标记和应用，为玉米耐旱
、
抗旱育种
、
提高玉米耐旱品质提供新的基因材料，为快速筛选出具有抗旱基因
ZmPRX1
的玉米品种提供有效的分子标记，从而提高玉米育种筛选的工作效率和准确性
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供玉米耐旱基因
ZmPRX1
及其功能性分子标记和应用，所述玉米耐旱基因
ZmPRX1
的核苷酸序列如
SEQ ID NO:1
所示；所述玉米耐旱基因的特异性扩增上游引物的核苷酸序列如
SEQ ID NO:2
所示，下游引物的核苷酸序列如
SEQ IN NO:3
所示
。
[0006]含有上述玉米耐旱基因
ZmPRX1
的载体或工程菌
。
[0007]上述玉米耐旱基因
ZmPRX1
在玉米耐旱育种中的应用
。
[0008]上述玉米耐旱基因
ZmPRX1
的功能性分子标记，所述功能性分子标记为
ZmPRX1
‑
560
，核苷酸序列如
SEQ ID NO:4
所示
。
[0009]优选的，所述功能性分子标记为
CAPS
分子标记；检测所述功能性分子标记的特异性上游引物的核苷酸序列如
SEQ ID NO:5
所示，特异性下游引物的核苷酸序列如
SEQ ID NO:6
所示
。
[0010]如上所述的玉米耐旱基因
ZmPRX1
的功能性分子标记在玉米耐旱育种中的应用
。
[0011]如上所述的玉米耐旱基因
ZmPRX1
的检测方法，步骤如下：
[0012]以待测玉米的基因组
DNA
为模板，利用所述的检测功能性分子标记的特异性上游
、
下游引物进行
PCR
扩增，再用限制性内切酶对扩增产物进行酶切，根据酶切产物的大小判断待测玉米中耐旱基因
ZmPRX1
的有无
。
[0013]优选的，所述
PCR
扩增的条件为：
95℃3min
；
95℃15s
，
64.7℃15s
，
72℃15s
，
35
个循环；
72℃5min。
[0014]优选的，所述限制性内切酶为
HaeⅢ，所述酶切条件为
37℃、3h。
[0015]因此，本专利技术提供的玉米耐旱基因
ZmPRX1
及其功能性分子标记和应用，具有如下技术效果：
[0016]1.
本专利技术提供的数据表明过表达玉米基因
ZmPRX1
可以显著增加玉米根系长度
、
总面积
、
总体积和根干鲜重，从而使过表达植株表现出显著增强的耐旱性；
[0017]2.
本专利技术提供的功能性分子标记
ZmPRX1
‑
560
具有很高的多态性，使用方法简单，无需对扩增产物的碱基序列进行基因测序，可以有效提高耐旱基因
ZmPRX1
的检测效率，降低检测成本，检测效果稳定性好，准确度高
。
[0018]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述
。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0020]图1为
ZmPRX1
的烟草下表皮
GFP
荧光定位结果；
[0021]图2为
ZmPRX1
基因的表达分析结果，其中
a
部分为
ZmPRX1
基因的组织表达特异性分析结果，
b
部分为
ZmPRX1
基因在干旱胁迫下的表达模式，
*
表示与
WT(B104)
相比存在显著差异，其中
*
表示
p<0.05
，
**
表示
p<0.01
，
***
表示
p<0.001
；
[0022]图3为
WT(B104)
和
ZmPRX1
‑
OE
玉米三叶期根系形态分析结果，其中
a
部分为
WT(B104)
和
ZmPRX1
‑
OE
中
ZmPRX1
转录水平的
qRT
‑
PCR
分析结果；
b
部分为
WT(B104)
和
ZmPRX1
‑
OE
的根系形态照片，标尺为
5cm
；
c
部分为
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
玉米耐旱基因
ZmPRX1
，其特征在于：所述玉米耐旱基因
ZmPRX1
的核苷酸序列如
SEQ ID NO:1
所示；所述玉米耐旱基因的特异性扩增上游引物的核苷酸序列如
SEQ ID NO:2
所示，下游引物的核苷酸序列如
SEQ IN NO:3
所示
。2.
含有权利要求1所述的玉米耐旱基因
ZmPRX1
的载体或工程菌
。3.
权利要求1所述的玉米耐旱基因
ZmPRX1
在玉米耐旱育种中的应用
。4.
如权利要求1所述的玉米耐旱基因
ZmPRX1
的功能性分子标记，其特征在于：所述功能性分子标记为
ZmPRX1
‑
560
，核苷酸序列如
SEQ ID NO:4
所示
。5.
根据权利要求4所述的玉米耐旱基因
ZmPRX1
的功能性分子标记，其特征在于：所述功能性分子标记为
CAPS
分子标记；检测所述功能性分子标记的特异性上游引物的核苷酸序列如
SEQ ID NO:5
所示，特异性下游引物的核苷酸序列如

【专利技术属性】
技术研发人员：段会军，闫晓翠，王楠，翟秀珍，杨倩，钟源，
申请(专利权)人：河北农业大学，
类型：发明
国别省市：