[發明專利]調控玉米種胚大小的相關基因及其篩選方法和應用

在審

• 申請號: 202010317100.2
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111500594A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 趙天永;張玉民;付俊杰
• 申請（專利權）人: 西北農林科技大學
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12Q1/6895;G16B20/00;G16B20/30;G16B20/50;G16B40/00;G16B45/00
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 程華

1.調控玉米種胚大小的相關基因，其特征在于，包括ZmCT2和ZmPPR，所述ZmCT2的核苷酸如SEQ ID NO:1所示，氨基酸如SEQ ID NO:2所示，所述ZmPPR的核苷酸如SEQ ID NO:3所示，氨基酸如SEQ ID NO:4所示。

2.一種權利要求1所述調控玉米種胚大小的相關基因的篩選方法，其特征在于，包括以下步驟；

步驟1、以胚占整個種子質量的百分比PEWMK為衡量指標，對337份玉米自交系材料進行評測

取收獲后充分晾曬的種子分離胚和胚乳，每個株系取3至6粒種子進行分離，分別統計胚和胚乳的重量，作為一個重復，每個自交系3個重復；計算胚占種子的質量百分比，計算公式如下：

W_Em:表示胚的重量；W_En:表示胚乳的重量；

步驟2、全基因組關聯分析

使用TASSEL 5.0軟件對PEWMK進行分析，為避免假陽性對分析結果產生的影響，將群體結構K和親緣關系Q考慮進去，使用Q+K模型即混合線性模型MLM對表型進行分析；對分析結果繪制Manhattan圖，并對顯著的SNP位點在玉米基因組中查找并注釋；

步驟3、自交系群體中ZmCT2、ZmPPR編碼區SNP位點與PEWMK相關性分析

根據GWAS結果比對并查找ZmCT2、ZmPPR編碼區顯著的SNP位點，分析SNP位點是否引起編碼氨基酸發生變化，并分析自交系中引起氨基酸改變的SNP位點對PEWMK的效應；

步驟4、玉米突變體株系鑒定及PEWMK測定

zmct2突變體鑒定及表型測定：根據zmct2突變位點設計引物核苷酸序列如SEQ ID NO:5-SEQ ID NO:6所示，提取基因組DNA，使用相應引物進行PCR擴增，確定突變體及分離的野生型株系NS；將收獲的zmct2突變體和野生型材料測定其PEWMK值，進行比較。

zmppr突變體鑒定及表型測定：因zmppr突變后直接影響到后代籽粒的發育，根據zmppr突變位點設計引物核苷酸序列如SEQ ID NO:7-SEQ ID NO:8所示，提取基因組DNA，使用相應引物進行PCR擴增，確定雜合突變體及分離的野生型株系NS；將從zmppr雜合株系自交后代收獲的zmppr純合突變體籽粒和野生型籽粒，進行比較，縱切后，查看zmppr對籽粒發育的影響。

3.一種權利要求1所述調控玉米種胚大小的相關基因在玉米種質資源的選育過程中的應用。