[發明專利]基于轉錄因子基因ZmNAC89開發的與玉米耐鹽堿相關的分子標記及其應用

在審

• 申請號: 202011497168.X
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112575106A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 邸宏;張林;李春翔;孫曉慧;周羽;封陳晨;王振華;曾興
• 申請（專利權）人: 東北農業大學
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;C12N15/11
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 馬鑫

本發明公開了一種基于轉錄因子基因ZmNAC89開發的與玉米耐鹽堿相關的分子標記及其應用。本發明通過在不同的玉米自交系中分析受鹽堿脅迫誘導表達的NAC轉錄因子基因ZmNAC89編碼區及啟動子的序列變異，與自交系的耐鹽堿性進行關聯分析，挖掘關聯位點進而開發出了分子標記DNdCAPS253，其中含有SNP位點，鹽堿敏感材料為T，不能被SacII限制性內切酶切開；耐鹽堿材料則為C，能被SacII切為兩個片段。進一步的，本發明還提出了所述的分子標記在玉米耐鹽堿性分子標記輔助育種中的用途，該分子標記在鹽堿敏感的自交系的鑒別中檢測效率平均是85.65％，本發明的提出為篩選耐鹽堿玉米材料提供了新的技術手段。

技術領域

本發明涉及一種與玉米耐鹽堿相關的分子標記及其應用，特別涉及一種基于轉錄因子基因ZmNAC89開發的與玉米耐鹽堿相關的分子標記及其在玉米種質資源耐鹽堿性篩選的應用。本發明屬于作物育種技術領域。

背景技術

鹽堿脅迫是影響玉米生長發育的重要非生物逆境因子之一，嚴重影響產量。挖掘耐鹽堿相關基因和優異種質資源，對于培育耐鹽堿玉米品種至關重要。

目前已發現的耐鹽堿相關基因主要包括脯氨酸合成相關基因、甜菜堿合成相關基因、糖醇合成相關基因、保護酶相關基因、LEA基因以及轉錄因子等類型。其中轉錄因子基因處于信號響應的上游，受到廣泛重視。

NAC是參與植物響應鹽脅迫調控的重要的轉錄因子之一，相關報道主要集中在擬南芥和水稻等模式植物中，其作用方式包括兩種類型，一是正向調控，即提高植物的耐鹽堿性，如擬南芥中的AtNAC019基因、水稻中的OsNAC063、OsNAC01基因等；另一種是負調控，即降低植物的耐鹽堿性，如毛白楊中的PeNAC045基因、中間錦雞兒中的CiNAC071基因、蘋果中的MdNAC029基因等。下游作用的靶基因包括ZFHD1-TFs、AP2-TFs與ABA生物合成基因等功能基因。在玉米中鹽堿脅迫相關的NAC轉錄因子相關報道不多。

本發明發明人所在課題組前期克隆了受鹽堿脅迫誘導表達的NAC轉錄因子基因ZmNAC89并進行了專利申請，申請號為201910913751.5，該基因全長2280bp，轉錄起始于5534bp，終止于3255bp，具有典型的加尾信號。包含兩個內含子，三個外顯子。將該基因的全長cDNA構建過表達載體轉到擬南芥和玉米中，部分轉基因后代株系在萌發期和苗期提高了對NaCl和Na2CO3的耐受能力。為進一步證實ZmNAC89基因的功能，有必要在不同的玉米自交系中分析其編碼區及啟動子的序列變異，與自交系的耐鹽堿性進行關聯分析，挖掘關聯位點進而開發分子標記用于標記輔助選擇，為分子育種提供材料和技術支持。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于轉錄因子基因ZmNAC89開發的與玉米耐鹽堿相關的分子標記及其應用。

為了達到上述目的，本發明采用了以下技術手段：

一種基于轉錄因子基因ZmNAC89開發的與玉米耐鹽堿相關的dCAPS分子標記，命名為DNdCAPS253，所述的分子標記是使用dCAPS引物對，以玉米基因組為模板通過PCR擴增后得到，其中含有SNP位點，鹽堿敏感材料為T，不能被SacII限制性內切酶切開；耐鹽堿材料則為C，能被SacII切為兩個片段，所述的dCAPS引物對的序列如下所示：

上游引物：5’CGAAGCAGGAGCCACCGTTGA3’；

下游引物：5’CACCTCGACCGCGACGGACCTTCTC3’。

進一步的，本發明還提出了一種基于SNP位點開發與玉米耐鹽堿相關的dCAPS分子標記的方法，以含有ZmNAC89基因編碼區SNP位點的核苷酸序列為基礎序列，設計dCAPS引物對，以玉米總DNA為模板進行PCR擴增，使SNP位點有效的轉化為dCAPS標記；所述的dCAPS引物對的序列如下所示：

上游引物：5’CGAAGCAGGAGCCACCGTTGA3’；