[發明專利]一種調控擬南芥苗期營養體大、早花和粒重增加的玉米基因ZmGRAS37及其應用有效

申請號：	201710254938.X	申請日：	2017-04-19
公開（公告）號：	CN107022551B	公開（公告）日：	2019-06-07
發明（設計）人：	安海龍;鄭成超;王鎮;黃金光;王也;孫晉浩;孫德慧	申請（專利權）人：	山東農業大學
主分類號：	C12N15/29	分類號：	C12N15/29;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/20
代理公司：	青島合創知識產權代理事務所(普通合伙) 37264	代理人：	王曉曉
地址：	271018 山***	國省代碼：	山東;37
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摘要：
搜索關鍵詞：	擬南芥基因禾本科植物粒重苗期營養模式植物玉米基因應用分析結果顯示轉基因擬南芥農桿菌侵染表達載體家族基因同源基因玉米保守性進化樹潛在的同源性營養體調控表型侵染性狀高粱克隆轉化
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【說明書】：

本發明提供了一種調控擬南芥苗期營養體大、早花和粒重增加的玉米基因ZmGRAS37及其應用。本發明從玉米中分離和克隆到基因ZmGRAS37，將ZmGRAS37的cDNA序列連接到35S啟動子啟動的表達載體pPZP211上，利用農桿菌侵染法侵染轉化擬南芥，實驗結果表明該基因可以使模式植物擬南芥在苗期出現營養體大，并且有早花和粒重增加等性狀。進化樹分析結果顯示，模式植物擬南芥中無該基因的直接同源基因，但該基因與禾本科植物高粱、玉米的同源性較高，說明該基因是禾本科植物所特有的GRAS家族基因；鑒于該基因在禾本科植物中的保守性以及在轉基因擬南芥中呈現的表型，證明該基因具有潛在的應用價值。

技術領域

本發明屬于植物基因工程技術領域，具體涉及一種調控擬南芥苗期營養體大、早花和粒重增加的玉米基因ZmGRAS37及其應用。

背景技術

我國黃淮海區域的農業生產主要是小麥和玉米的輪作。由于玉米的生產趨向于麥收后機器直播和成熟后機器收獲，育種工作中迫切需要培育生育期短的玉米品種。作物營養體大能夠顯著地增加作物的光合效率，提高以獲得營養體為目的的作物的產量；適度的早花能夠縮短作物的生育期，提高品種的適應性，因而是重要的作物農藝性狀。因此獲得更多的營養體大、早花以及粒重增加的轉基因作物，可以顯著地促進玉米、水稻等禾本科植物的分子設計育種工作。

GRAS蛋白是植物中特有的蛋白家族，它的名字來源于植物界中首先發現的三個GRAS蛋白成員GAI [GA (GIBBERELLICACID)-INSENSITIVE], RGA (REPRESSOR OF GAI)和SCR (SCARECROW) (Pysh et al., 1999)。GRAS基因家族被稱為基因的“綠色革命”，對該家族的研究已經有超過十年的歷史，目前發現GRAS蛋白家族涉及到植物轉錄水平調控和控制植物生長發育的多種信號轉導途徑(Bolle et al. 2004)。目前，在294種陸生植物中已經發現，GRAS基因具有1035種序列(Sun et al. 2012)。對不同物種的GRAS蛋白進行的分析揭示了它們具有一個相似的亞家族分支，包括十個亞家族，這些亞家族的名稱是以家族內部的一個成員或者一個通用的基序來命名的，分別是：AtLAS (Arabidopsis LATERALSUPPRESSOR), AtSCL (Arabidopsis SCR-like), HAM (HAIRY MERISTEM), AtSCR(Arabidopsis SCR), DLT (DWARF AND LOW TILLERING), AtSCL3, DELLA, AtPAT1[Arabidopsis pat (phytochrome A signal transduction) 1-1], AtSHR [ArabidopsisSHR (SHORTROOT)] and LISCL (Lilium longiflorum SCR-like) (Bolle et al. 2004,Tian et al.2004, Sun et al. 2011, Lim et al. 2005, Sanchez et al. 2007)。目前仍然有一部分GRAS蛋白還沒有發現合適的亞家族，需要后續的研究。