[發明專利]一種調控玉米分蘗數的基因及其編碼蛋白與應用

有效

• 申請號: 201911069256.7
• 申請日: 2019-11-05
• 公開（公告）號: CN110642930B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 林中偉;張旋;李艷
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/82;A01H5/04;A01H5/02;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 白艷

本發明公開了一種調控玉米分蘗數的基因及其編碼蛋白與應用。本發明提供了蛋白，為序列表中序列2所示的蛋白質或序列表中序列4所示的蛋白質；本發明克隆了一個可以調控玉米分蘗發育的基因tin1，在玉米中提高該基因的表達量可以使玉米分蘗數明顯增多，同時還可以顯著提高其雌穗數目，而對其他的農藝性狀沒有明顯的影響。tin1基因的克隆，為今后的玉米分蘗數的精細改良提供了重要的理論基礎和切實可行的新方法。因而，tin1基因在玉米分子設計育種中具有巨大的應用潛力。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，尤其涉及一種調控玉米分蘗數的基因及其編碼蛋白與應用。

背景技術

玉米分蘗的發育受到多變的環境因素和復雜的基因調控網絡共同控制。目前已克隆與玉米分蘗發育相關的基因主要有tb1(teosinte branched 1),gt1(grassy tillered1)和tru1(tassels replace upper ears1)三個基因。其中tb1基因編碼一個TCP家族的轉錄因子，參與調控玉米的頂端優勢，影響玉米的分枝能力。在栽培玉米中，由于tb1基因上游約60kb處的調控區插入了一個長約4.9kb左右的Hopscotch類型的轉座子，使其在玉米分枝處的表達量提高，從而抑制了玉米的分枝，最終使栽培玉米喪失了分枝的能力。gt1和tru1位于tb1的下游，受tb1的調控，對玉米分蘗數有一定的影響。玉米的分蘗數在玉米馴化和改良過程中發揮著重要的作用。常規的栽培玉米通常失去了分蘗的習性，只有一個健壯主莖。然而，像甜玉米和爆裂玉米等特用玉米品種，在大多情況下依然會長出2-4個帶有雌穗的分蘗。常規玉米品種中分蘗數的減少有利于人們提高玉米的種植密度，從而提高產量。而在特用玉米品種(如甜玉米，爆裂玉米，青儲玉米等)中的分蘗數的適當增多，可以顯著增加玉米的單株穗數和生物量，從而對產量也有一定提高。因此，對玉米分蘗數的精細調控，在玉米育種上具有重要的育種目標。由于目前已克隆的分蘗數的基因，在影響玉米分蘗數的同時，對玉米的其他農藝性狀和產量性狀也會產生明顯的影響。因此其并不能在玉米育種過程中得到廣泛應用。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種與植物分蘗相關的蛋白質。

本發明提供的蛋白質，為如下(a1)-(a5)中任一種：

(a1)序列表中序列2所示的蛋白質,來源于多分蘗自交系P51；

(a2)序列表中序列4所示的蛋白質,來源于無分蘗自交系B37；

(a3)在(a1)或(a2)所述蛋白質的N端或/和C端連接標簽得到的融合蛋白；

(a4)將(a1)或(a2)經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加得到的與植物發育相關的蛋白質；

(a5)與(a1)或(a2)具有98％以上同一性且與植物發育相關的蛋白質。

在本發明中，植物發育為植物分蘗。

編碼上述蛋白質的核酸分子也是本發明保護的范圍。

上述核酸分子為如下(b1)-(b6)任一種：

(b1)為序列表中序列1所示的DNA分子；

(b2)為序列表中序列3所示的DNA分子；

(b3)編碼區為序列表中序列5所示的DNA分子；

(b4)編碼區為序列表中序列6所示的DNA分子；

(b5)與(b1)-(b4)任一種具有95％以上同一性且編碼所述蛋白質的DNA分子；

(b6)在嚴格條件下與(b1)-(b4)任一種限定的核苷酸序列雜交且編碼所述蛋白質的DNA分子。

含有上述核酸分子的表達盒、重組載體或重組微生物也是本發明保護的范圍。