[發(fā)明專利]控制玉米株高和穗位高基因ZmCOL14及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011480563.7
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112500463B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉相國;柳青;金敏亮;許潔婷;劉海軍;尹悅佳;郭嘉;李毅丹;黃磊;韓寶柱;劉洋;嚴(yán)建兵;郝東云
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院;華中農(nóng)業(yè)大學(xué);未米生物科技（江蘇）有限公司
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/82;C12N1/21;A01H5/00;A01H5/02;A01H6/46;C12R1/01
• 代理公司: 廣東良馬律師事務(wù)所 44395
• 代理人: 李良

本發(fā)明屬于分子遺傳學(xué)領(lǐng)域。具體涉及控制玉米株高和穗位高的基因ZmCOL14及其在調(diào)控玉米株高和穗位高性狀方面的應(yīng)用。本發(fā)明提供了一個控制玉米株高和穗位高基因ZmCOL14，公開了利用基因工程手段操作ZmCOL14基因以延遲玉米開花期并降低玉米株高和穗位高的方法，且提供了一種在長日照條件下提早玉米開花期并提高玉米株高和穗位高的突變基因。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于分子遺傳學(xué)領(lǐng)域。具體涉及控制玉米株高和穗位高的基因ZmCOL14及其在調(diào)控玉米株高和穗位高性狀方面的應(yīng)用。本發(fā)明提供了一個控制玉米株高和穗位高基因ZmCOL14，公開了利用基因工程手段操作ZmCOL14基因以延遲玉米開花期并降低玉米株高和穗位高的方法，且提供了一種在長日照條件下提早玉米開花期并提高玉米株高和穗位高的突變基因。

背景技術(shù)

在玉米的主要農(nóng)藝性狀中，株高和穗位高影響到玉米的抗倒性、光合效能、收獲指數(shù)，與玉米產(chǎn)量密切相關(guān)。因此，在玉米育種實(shí)踐與種質(zhì)資源改良工作中，株高和穗位高性狀具有重要的價值。此外，玉米的株高和穗位高性狀也與機(jī)械化收割效率緊密相關(guān)。理解株高和穗位高性狀的調(diào)控機(jī)制，并能夠靈活調(diào)控玉米品種的株高和穗位高對于玉米種植和收獲都具有重要作用。

由于株高和穗位高受主效基因和微效多基因的共同控制，表現(xiàn)為典型的數(shù)量性狀遺傳。盡管有一些調(diào)控玉米株高和穗位高的基因被定位與克隆(華南農(nóng)業(yè)大學(xué).玉米ZmPIF3s突變型蛋白、其編碼基因及其在育種上的應(yīng)用：CN201910273522.1[P].2019-08-02.；杭州瑞豐生物科技有限公司.CYP78A基因在增加玉米株高和增強(qiáng)植株長勢中的應(yīng)用：CN201510230547.5[P].2016-12-07.；中國農(nóng)業(yè)大學(xué).與玉米株高相關(guān)基因及其編碼蛋白與應(yīng)用：CN200410037404.4[P].2005-01-26.；中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所.利用基因編輯技術(shù)創(chuàng)制玉米矮化材料的方法：CN201910371358.8[P].2019-08-16.)，更多的株高和穗位高性狀相關(guān)基因有待進(jìn)一步克隆。

開花期是作物進(jìn)化和適應(yīng)過程中的重要性狀，理解作物開花期性狀的遺傳基礎(chǔ)、克隆候選基因可以提高作物的環(huán)境適應(yīng)能力和可塑性，這對培育適應(yīng)不同生態(tài)區(qū)的優(yōu)良作物品種具有重要的意義，同時也將促進(jìn)產(chǎn)量等與開花期密切相關(guān)的重要生產(chǎn)性狀的遺傳改良進(jìn)程。

能夠同時對株高和花期性狀進(jìn)行調(diào)控，有助于玉米適應(yīng)特定的生態(tài)環(huán)境和收獲方式。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種控制玉米株高和/或穗位高的基因ZmCOL14及其在調(diào)控玉米株高和穗位高性狀中的應(yīng)用。

本發(fā)明的目的之二在于公開一種提早玉米開花期并降低玉米株高和穗位高的方法。

本發(fā)明的目的之二在于公開一種玉米突變基因在長日照條件下延遲玉米開花期并提高玉米株高和穗位高中的應(yīng)用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種控制玉米株高和/或穗位高的基因ZmCOL14及其在調(diào)控玉米株高和/或穗位高性狀中的應(yīng)用，其特征在于，所述基因的核酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本發(fā)明還提供了一種可以用來降低玉米株高和/或穗位高的蛋白，其特征在于，所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示。

本發(fā)明還提供了一種可以用來降低玉米株高和/或穗位高的核酸，其特征在于，所述的核酸編碼上述的蛋白；在一些實(shí)施方案中，上述的核酸序列如SEQ ID NO.2所示。

本發(fā)明還提供了一種可以用來降低玉米株高和/或穗位高的基因表達(dá)盒，其特征在于，所述表達(dá)盒含有上述的核酸序列。

在一些實(shí)施方案中，上述核酸與pZmUBI啟動子、3×Flag標(biāo)簽和nos終止子可操作地連接。

在一些實(shí)施方案中，上述基因表達(dá)盒的序列如SEQ ID NO.4所示。