【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，尤其涉及ltg1及其编码基因在调控植物种子抗寒性中的应用。
技术介绍
1、种子是粮食生产的基础，良好的种子出苗(苗全、苗齐、苗壮)是获得作物高产和稳产的前提，然而种子在发芽出苗阶段经常面临胁迫，造成出苗迟缓、苗弱、缺苗等问题。影响种子出苗的主要环境要素是温度，水分和氧气。水分可以通过灌溉等措施来调节，氧气含量也可通过疏松土壤来提高，但温度在田间条件下最难控制，提高种子出苗自身的温度耐受性成为克服温度影响的主要措施。低温条件引起种子代谢减缓、吸胀困难，从而导致田间出苗慢、出苗不整齐、幼苗弱、甚至不出苗等现象，可造成严重产量损失。因此解析种子低温萌发的分子机理，在此基础上遗传改良出苗低温耐受力对提高种子的田间出苗率和保障农业生产获得稳产具有重要意义。
2、种子活力是指在广泛的田间条件下，决定种子迅速整齐出苗和长成正常幼苗的潜在能力的总称。常见的种子活力测定方法有：括希尔特纳试验、低温发芽试验、人工加速老化试验、冷冻测定、冷浸试验以及复合逆境试验等。研究表明低温发芽试验测定的出苗率与种子的田间出苗率相关性最高，是最为可靠的种子活力评价方法。因此研究并提高种子的低温出苗率是种子质量提升的关键一环。
3、玉米是世界上重要的粮食、经济、饲料和可再生能源作物，也是我国的第一大粮食作物。玉米起源于热带，属于喜温作物，其种子的萌发和出苗对低温尤其敏感。一般玉米种子萌发所需的最低温度为5-15℃，若播种后持续3至4天日平均温度低于8℃，即可引起种子粉种或烂种，造成出苗不全和严重减产。近年来，早春低温胁迫引起玉
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供ltg1及其编码基因在调控植物种子抗寒性中的应用。
2、本专利技术提供了如下i)～v)中的至少一种在调控植物种子抗寒性中的应用：
3、i)、ltg1蛋白；
4、ii)、在ltg1蛋白的氨基酸序列中经取代、缺失或添加一个或多个氨基酸，且与ltg1具有相同或相似功能的蛋白；
5、iii)、i)或ii)所述蛋白的编码核酸；
6、iv)、在iii)的所述编码核酸的核苷酸序列中经取代、缺失或添加一个或多个核苷酸，且能编码相同或相似功能蛋白的核酸分子；
7、v)、能够调控i)～v)中的至少一种的水平或活性的物质。
8、本专利技术中，所述植物为双子叶植物或单子叶植物。一些实施例中，所述单子叶植物为禾本科植物。所述禾本科植物包括但不限于玉米、小麦、大麦、燕麦、黑麦、稻、高粱、谷子、黍或稗。一些具体实施例中，所述禾本科植物为玉蜀黍属植物。更具体的，所述植物为玉米。
9、本专利技术中，所述ltg1及其编码基因来自于双子叶植物或单子叶植物。一些实施例中，所述ltg1及其编码基因来自于禾本科植物。一些具体实施例中，所述ltg1及其编码基因来自于玉蜀黍属植物。更具体的，所述ltg1及其编码基因来自于来自玉米(zea mays)。本专利技术中，来自于玉米的ltg1蛋白记作zmltg1，编码zmltg1的核酸记作zmltg1。
10、一些实施例中，所述ltg1蛋白为zmltg1，其氨基酸序列如seq id no:1所示；
11、或者在seq id no:1所示蛋白的n端或/和c端连接标签得到的融合蛋白；
12、或者为seq id no.1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/或添加且与植物种子抗寒性相关的蛋白；
13、或为来源于玉米且与seq id no.1具有90％以上同一性且与植物种子抗寒性相关的蛋白质。
14、一些实施例中，所述ltg1的编码基因为zmltg1，其编码zmltg1。本专利技术对zmltg1的核酸序列不做限定。
15、一些具体实施例中，所述zmltg1的核酸序列如seq id no:2所示；
16、或者在seq id no:2所示核酸的3’端或/和5’端连接标签得到的核酸；
17、或者为seq id no.2所示的核酸序列经过一个或几个核苷酸的取代和/或缺失和/或添加获得的核酸；
18、或为与seq id no.1具有90％以上同一性且编码相同功能蛋白的核酸；
19、或为可与如前所述核酸序列杂交的核酸。
20、本专利技术研究表明，ltg1失活会导致植物种子抗寒性下降。而过表达ltg1可提高植物种子的抗寒能力。因此，可通过对ltg1的调控来实现植株抗寒能力的调控。在本专利技术中，所述调控植物种子抗寒性包括：调控植物种子的耐低温萌发能力。在本专利技术中，所述耐低温萌发能力包括：低温条件下，提高种子萌发率、提高种子胚根干重、提高萌发指数和/或缩短平均萌发时间。本专利技术中，所述低温条件为≥0℃，优选≥5℃。在一些实施例中，所述低温条件为10℃～18℃，更具体的，其为10℃或18℃。
21、进一步的，本专利技术提供了提高植物种子抗寒性的制剂，其包括如下a)～f)中的至少一种：
22、a)、ltg1蛋白或编码ltg1蛋白的核酸分子；
23、b)、包含编码ltg1蛋白的核酸的表达载体；
24、c)、含有b)的宿主或基因组中整合有ltg1蛋白的编码核酸的宿主；
25、d)、ltg1基因的启动子或增强子；
26、e)、促进ltg1基因表达的诱导剂；
27、f)、提高ltg1蛋白活性的物质。
28、本专利技术提供的制剂中，包括过表达ltg1蛋白或其编码核酸的物质以及提高ltg1蛋白活性的物质。本专利技术对其中所述ltg1蛋白、编码ltg1蛋白的核酸的来源不做限定。例如，其可以来自禾本科植物中的任意一种。本专利技术中，以玉米来源的ltg1蛋白为例，进行抗寒性能调控的验证。
29、本专利技术中，所述宿主优选为农杆菌。利用农杆菌介导的转基因方法，将含有编码ltg1蛋白的核酸的表达载体转化如植物外植体。所述植物外植体包括未成熟胚。
30、本专利技术中，所述启动子或增强子来自玉米或其他植物，本专利技术对此不做限定，凡能够提高ltg1基因表达水平，或提高其活性的物质，都在本专利技术保护范围之内。
31、本专利技术所述的诱导剂或提高ltg1蛋白活性的物质，可以来自植物自身，也可外源给予，本专利技术对此不做限定。
32、更进一步的，本专利技术还提供了提高植物本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.如下I)～V)中的至少一种在调控植物种子抗寒性中的应用：
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述植物为玉米；
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述调控植物种子抗寒性包括：调控植物种子的耐低温萌发能力。
5.提高植物种子抗寒性的制剂，其特征在于，包括如下a)～f)中的至少一种：
6.提高植物种子抗寒性的育种方法，其特征在于，提高植物内源LTG1蛋白的水平和/或活性，或者使不含有LTG1或LTG1失活的植物表达LTG1蛋白。
7.鉴定植物种子抗寒性的SNP分子标记，其用于鉴定LTG1编码基因中第2493位单碱基变异。
8.鉴定植物种子抗寒性的InDel分子标记，其用于鉴定LTG1基因启动子中转座子插入的序列变异。
9.鉴定植物种子抗寒性的制剂，其特征在于，包括：检测权利要求7或8所述的分子标记、检测LTG1基因转录水平的制剂；和/或检测LTG1蛋白的表达水平或活性制剂。
10.根据权利要求9所述的制剂，其特征在于
11.根据权利要求9所述的制剂，其特征在于，包括检测权利要求8所述InDel分子标志物的引物组，其包括两条上游引物和两条下游引物：
12.鉴定植物种子抗寒性的方法，其特征在于，以权利要求9或10所示的制剂对种质进行鉴定。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述鉴定的标准包括：
14.鉴定植物种子抗寒性的方法，其特征在于，以权利要求9或11所示的制剂对样品进行鉴定。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述鉴定的标准包括：
...【技术特征摘要】
1.如下i)～v)中的至少一种在调控植物种子抗寒性中的应用：
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述植物为玉米；
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述调控植物种子抗寒性包括：调控植物种子的耐低温萌发能力。
5.提高植物种子抗寒性的制剂，其特征在于，包括如下a)～f)中的至少一种：
6.提高植物种子抗寒性的育种方法，其特征在于，提高植物内源ltg1蛋白的水平和/或活性，或者使不含有ltg1或ltg1失活的植物表达ltg1蛋白。
7.鉴定植物种子抗寒性的snp分子标记，其用于鉴定ltg1编码基因中第2493位单碱基变异。
8.鉴定植物种子抗寒性的indel分子标记，其用于鉴定ltg1基因启动子中转座子插入的序列变异。
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【专利技术属性】
技术研发人员：顾日良，胡海瑞，杜雪梅，李旭辉，李莉，陈全全，王建华，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：
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