ZmGAE1蛋白及其编码基因在调控植物真菌病害抗性和植物茎秆强度中的应用制造技术

技术编号:42358045 阅读:17 留言:0更新日期:2024-08-16 14:43
本发明专利技术属于植物基因工程及分子育种技术领域,具体涉及ZmGAE1蛋白及其编码基因在调控植物真菌病害抗性和调控植物茎秆强度中的应用。本发明专利技术通过降低ZmGAE1蛋白或与ZmGAE1蛋白具有至少95%序列同一性的蛋白在植物中的含量或抑制编码ZmGAE1蛋白的核酸分子在植物中的表达可以增加细胞壁厚度及细胞壁主要成分含量,进而增加植物对病原真菌的物理抗性,达到提高植物真菌病害抗性和提高植物茎秆强度的作用,提高植物的抗倒伏能力和稳定植物产量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于植物基因工程及分子育种,具体涉及zmgae1蛋白及其编码基因在调控植物真菌病害抗性和植物茎秆强度中的应用。


技术介绍

1、玉米是粮食、饲料和经济兼用作物,是世界第一大粮食作物。然而,玉米在生产过程中经常受到病害和倒伏的影响,导致产量大幅下降。提高玉米对病害和倒伏的抗性可以稳定其产量,对保障我国粮食安全具有重要战略意义。

2、玉米穗腐病、茎腐病和小斑病,分别是穗部、茎部和叶部的重要真菌病害。穗腐病引发果穗腐烂的同时产生大量危害人畜安全的毒素。茎腐病引发玉米青枯,严重时可引发玉米绝收。小斑病破坏叶片组织,严重影响玉米的光合效率和最终产量。倒伏是玉米面临最严重的非生物胁迫之一,常常是玉米减产的主要因素。随着玉米的单株产量提升逐渐陷入瓶颈,提升种植密度成为了提升玉米单位面积产量的主要措施。然而,种植密度的增加与玉米倒伏的发生呈显著正相关,后者严重限制了玉米种植密度的提升。提升玉米对倒伏的抗性,整体上来说有两种方法,分别是降低玉米的株高和提升玉米的茎秆强度。

3、分子育种是目前玉米遗传改良的重要途径,而控制目标性状基因的克隆是通本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.ZmGAE1蛋白或与ZmGAE1蛋白具有至少95%序列同一性的蛋白在调控植物真菌病害抗性和/或调控植物茎秆强度中的应用,所述ZmGAE1蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,通过降低所述植物中ZmGAE1蛋白或与ZmGAE1蛋白具有至少95%序列同一性的蛋白的含量提高植物的真菌病害抗性和/或提高植物茎秆强度。

3.与ZmGAE1蛋白相关的生物材料在提高植物真菌病害抗性和/或提高植物茎秆强度中的应用,所述生物材料为A1-A15中的至少一种:

4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,A2中所述核苷酸...

【技术特征摘要】

1.zmgae1蛋白或与zmgae1蛋白具有至少95%序列同一性的蛋白在调控植物真菌病害抗性和/或调控植物茎秆强度中的应用,所述zmgae1蛋白的氨基酸序列如seq id no.1所示。

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,通过降低所述植物中zmgae1蛋白或与zmgae1蛋白具有至少95%序列同一性的蛋白的含量提高植物的真菌病害抗性和/或提高植物茎秆强度。

3.与zmgae1蛋白相关的生物材料在提高植物真菌病害抗性和/或提高植物茎秆强度中的应用,所述生物材料为a1-a15中的至少一种:

4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,a2中所述核苷酸序列包括敲除a1所述核酸分子的核苷酸序列;采用crispr/cas9系统进行所述敲除,用于敲除a1所述核酸分子的pam序列靶点包括pam1或pam2,所述pam1和pam2的核苷酸序列分别如seq id no.3和seq idno.4所示。

5.根据权利要求1~4任一项所述的应用,其特征在于,所述植物包括单子叶植物或双子叶植物;所述真菌病害包括穗腐病、茎腐病和小斑病中的一种或多种。

6.一种生物材料,其特征在于,所述生物材料为b1-b15中的至少一种:

7.一种培育...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴建宇周子键董朝沛陈甲法高景阳张香粉
申请(专利权)人:河南农业大学
类型:发明
国别省市:

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