【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物，具体涉及一种制备玉米单倍体的方法。
技术介绍
1、常规玉米单倍体育种的基本程序是以单倍体诱导系为父本与普通母本材料杂交获得单倍体，然后通过加倍，形成双单倍体纯系；这种诱导系叫玉米母本单倍体诱导系。stock6是发现的第一个玉米母本单倍体诱导系，利用stock6来源的诱导系几乎在所有母本材料上都能获得一定比例的单倍体，各国育种家以此为基础选育出大量优良的诱导系，诱导率也不断提升。
2、目前，虽然调控玉米母本单倍体诱导系的一些基因已被鉴定，但仍然存在以下问题亟待解决：第一，基因突变往往会导致植株生长变弱、花粉发育、萌发或者受精作用异常，影响结实率，从而降低单倍体诱导效率；第二，检测雄性不育是快速鉴定单倍体的重要方法，但基因突变导致的雄性不育表型会干扰单倍体的鉴定。因此，建立其它制备玉米单倍体的方法具有重要的应用前景。
技术实现思路
1、本专利技术的目的为制备玉米单倍体。
2、本专利技术首先保护一种制备玉米单倍体的方法，可包括如下步骤：
3、(1)降低二倍体玉米甲中蛋白质zmgex1的活性和/或表达量，得到转基因玉米；
4、所述蛋白质zmgex1为(a1)、(a2)或(a3)：
5、(a1)氨基酸序列如seq id no：3所示的蛋白质；
6、(a2)在(a1)所述蛋白质的n端或/和c端连接标签得到的融合蛋白；
7、(a3)将(a1)或(a2)所示的蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代
8、(2)完成步骤(1)后，将所述转基因玉米进行自交或作为母本与二倍体玉米乙杂交，得到后代；
9、(3)完成步骤(2)后，从后代中分离玉米单倍体。
10、上述(a2)中，标签具体如表1所示。
11、表1.标签的序列
12、 标签 残基 序列 poly-arg 5-6(通常为5个) rrrrr poly-his 2-10(通常为6个) hhhhhh flag 8 dykddddk strep-tagii 8 wshpqfek c-myc 10 eqkliseedl ha 9 ypydvpdya
13、上述方法中，所述降低二倍体玉米甲中蛋白质zmgex1的活性和/或表达量通过突变二倍体玉米甲一条同源染色体上的蛋白质zmgex1的编码基因，另一条同源染色体上的蛋白质zmgex1的编码基因保持不变来实现。
14、上述方法中，所述“突变二倍体玉米甲一条同源染色体上的蛋白质zmgex1的编码基因，另一条同源染色体上的蛋白质zmgex1的编码基因保持不变”可为将二倍体玉米甲一条同源染色体上的seq id no：2所示的zmgex1基因突变为zmgex1/g-a基因，另一条同源染色体上的seq id no：2所示的zmgex1基因保持不变；所述zmgex1/g-a基因是将seq id no：2自5’末端起第18位的g变为a，保持seq idno：2的其他核苷酸序列不变得到的dna分子。
15、上述方法中，所述突变二倍体玉米甲一条同源染色体上的蛋白质zmgex1的编码基因通过ems诱变、t-dna插入、rna干扰、同源重组、基因定点编辑、锌指核酸酶或转录激活子样效应因子核酸酶，使蛋白质zmgex1的编码基因的外显子发生错义突变实现。
16、上述任一所述蛋白质zmgex1的编码基因可为如下(b1)或(b2)或(b3)或(b4)或(b5)的dna分子：
17、(b1)编码区如seq id no:2所示的dna分子；
18、(b2)核苷酸序列如seq id no:2所示的dna分子；
19、(b3)核苷酸序列如seq id no:1所示的dna分子；
20、(b4)与(b1)或(b2)或(b3)限定的dna分子杂交且编码所述蛋白质zmgex1的dna分子；
21、(b5)来源于玉米且与(b1)或(b2)或(b3)限定的dna分子至少具有70％、至少具有75％、至少具有80％、至少具有85％、至少具有90％、至少具有95％、至少具有96％、至少具有97％、至少具有98％或至少具有99％同一性且编码所述蛋白质zmgex1的dna分子。
22、本领域普通技术人员可以很容易地采用已知的方法，例如定向进化和点突变的方法，对本专利技术的编码所述蛋白质zmgex1的核苷酸序列进行突变。那些经过人工修饰的，具有与本专利技术分离得到的所述蛋白质zmgex1的核苷酸序列70％或者更高同一性的核苷酸，只要编码所述蛋白质zmgex1，均是衍生于本专利技术的核苷酸序列并且等同于本专利技术的序列。
23、这里使用的术语“同一性”指与天然核酸序列的序列相似性。“同一性”包括与本专利技术的编码seq id no:3所示的氨基酸序列组成的所述蛋白质zmgex1的核苷酸序列具有70％或更高，或75％或更高，或80％或更高，或85％或更高，或90％或更高，或95％或更高同一性的核苷酸序列。同一性可以用肉眼或计算机软件进行评价。使用计算机软件，两个或多个序列之间的同一性可以用百分比(％)表示，其可以用来评价相关序列之间的同一性。
24、上述任一所述二倍体玉米甲可为玉米自交系b73。
25、上述任一所述二倍体玉米乙可为玉米自交系b73。
26、上述任一所述方法中，所述转基因玉米可为zmgex1+/-杂合突变体；与玉米自交系b73基因组相比，zmgex1+/-杂合突变体的区别点仅在于一条同源染色体上seq id no：2所示的zmgex1基因不变，另一条同源染色体上的zmgex1基因突变为zmgex1/g-a基因；所述zmgex1/g-a基因是将seq id no：2自5’末端起第18位的g变为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种制备玉米单倍体的方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述降低二倍体玉米甲中蛋白质ZmGEX1的活性和/或表达量通过突变二倍体玉米甲一条同源染色体上的蛋白质ZmGEX1的编码基因，另一条同源染色体上的蛋白质ZmGEX1的编码基因保持不变来实现。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述“突变二倍体玉米甲一条同源染色体上的蛋白质ZmGEX1的编码基因，另一条同源染色体上的蛋白质ZmGEX1的编码基因保持不变”为将二倍体玉米甲一条同源染色体上的SEQ ID No：2所示的ZmGEX1基因突变为ZmGEX1/G-A基因，另一条同源染色体上的SEQ ID No：2所示的ZmGEX1基因保持不变；所述ZmGEX1/G-A基因是将SEQ ID No：2自5’末端起第18位的G变为A，保持SEQ ID No：2的其他核苷酸序列不变得到的DNA分子。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述突变二倍体玉米甲一条同源染色体上的蛋白质ZmGEX1的编码基因通过EMS诱变、T-DNA插入、RNA干扰、同源重组、基因定点编
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述二倍体玉米甲或二倍体玉米乙为玉米自交系B73。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述转基因玉米为zmgex1+/-杂合突变体；与玉米自交系B73基因组相比，zmgex1+/-杂合突变体的区别点仅在于一条同源染色体上SEQID No：2所示的ZmGEX1基因不变，另一条同源染色体上的ZmGEX1基因突变为ZmGEX1/G-A基因；所述ZmGEX1/G-A基因是将SEQ ID No：2自5’末端起第18位的G变为A，保持SEQ ID No：2的其他核苷酸序列不变得到的DNA分子。
7.权利要求1至6任一所述的方法在提高玉米单倍体育种效率中的应用。
8.采用权利要求1至6任一所述的方法制备的玉米单倍体在提高玉米单倍体育种效率中的应用。
9.权利要求1至6中所述转基因玉米或权利要求1中所述蛋白质ZmGEX1在制备玉米单倍体中的应用。
10.权利要求1至6中所述转基因玉米或权利要求1中所述蛋白质ZmGEX1在提高玉米单倍体育种效率中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种制备玉米单倍体的方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述降低二倍体玉米甲中蛋白质zmgex1的活性和/或表达量通过突变二倍体玉米甲一条同源染色体上的蛋白质zmgex1的编码基因，另一条同源染色体上的蛋白质zmgex1的编码基因保持不变来实现。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述“突变二倍体玉米甲一条同源染色体上的蛋白质zmgex1的编码基因，另一条同源染色体上的蛋白质zmgex1的编码基因保持不变”为将二倍体玉米甲一条同源染色体上的seq id no：2所示的zmgex1基因突变为zmgex1/g-a基因，另一条同源染色体上的seq id no：2所示的zmgex1基因保持不变；所述zmgex1/g-a基因是将seq id no：2自5’末端起第18位的g变为a，保持seq id no：2的其他核苷酸序列不变得到的dna分子。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述突变二倍体玉米甲一条同源染色体上的蛋白质zmgex1的编码基因通过ems诱变、t-dna插入、rna干扰、同源重组、基因定点编辑、锌指核酸酶或转录激活子样效应因子核酸...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙玉慧，于海东，吴建宇，候璐璐，李程成，
申请(专利权)人：河南农业大学，
类型：发明
国别省市：
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