[發明專利]糖基轉移酶ZmKOB1基因及其在調控玉米雌穗結實性狀或發育上的應用

在審

• 申請號: 202110653667.1
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN115466747A
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 王海洋;陳家歡;李耀耀;趙永平;趙斌斌;王寶寶;孔德鑫
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: C12N15/54
• 分類號: C12N15/54;C12N9/10;C12N15/82;C12N15/113;A01H1/02;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 北京思元知識產權代理事務所(普通合伙) 11598
• 代理人: 余光軍;霍雪梅

1.從玉米中分離的ZmKOB1基因，其特征在于，其CDS的多核苷酸序列為(a)、(b)、(c)、(d)或(e)所示：

(a)SEQ ID No.1所示的多核苷酸；或

(b)編碼SEQ ID No.2所示氨基酸的多核苷酸；或

(c)與SEQ ID NO.1的多核苷酸的互補序列在嚴謹雜交條件能夠進行雜交的多核苷酸；或

(d)與SEQ ID No.1所示的多核苷酸至少有90％或以上同源性的多核苷酸；或

(e)在SEQ ID NO.1所示的多核苷酸的基礎上進行一個或多個堿基的缺失、取代或插入的多核苷酸變體，且該多核苷酸變體所編碼的蛋白仍具有糖基轉移酶的功能或活性。

2.權利要求1所述的ZmKOB1基因編碼的蛋白質，其特征在于，所述蛋白質的氨基酸序列為(a)或(b)所示:

(a)SEQ ID No.2所示的氨基酸序列；或

(b)將SEQ ID No.2所示的氨基酸序列通過一個或多個氨基酸殘基的替換、缺失或/和插入而衍生得到的仍具有糖基轉移酶功能或活性的蛋白變體。

3.含有權利要求所述ZmKOB1基因的表達載體。

4.權利要求1所述的ZmKOB1基因在調控玉米雌穗結實性狀或雌穗發育中的應用。

5.按照權利要求4所述的應用，其特征在于，所述的調控玉米雌穗結實性狀包括增加玉米行粒數、穗長或穗粒重的重量；或者所述的調控玉米雌穗結實性狀包括減少玉米行粒數、穗長或穗粒重的重量。

6.按照權利要求4所述的應用，其特征在于，所述的調控玉米雌穗發育是促進玉米雌穗發育；或者所述的調控玉米雌穗發育是延緩或阻滯玉米雌穗的發育。

7.一種增加玉米行粒數、穗長或穗粒重的重量或促進玉米雌穗發育的方法，其特征在于，包括：構建含有ZmKOB1基因的植物重組表達載體；將所述植物重組表達載體轉化到玉米中，使ZmKOB1基因在玉米中進行過表達。

8.一種減少玉米行粒數、穗長或穗粒重的重量延緩或阻滯玉米雌穗發育的方法，其特征在于，包括：構建ZmKOB1基因的敲除載體或基因編輯載體；將所構建的基因敲除載體或基因編輯載體轉化到玉米植物中，將玉米中的ZmKOB1基因敲除或進行突變。

9.按照權利要求8所述的方法，其特征在于，所述的ZmKOB1基因編輯載體的構建方法包括：

(1)sgRNA表達盒的制備

將SEQ ID No.5和SEQ ID No.6所示的ZmKOB1基因的靶點序列分別和sgRNA骨架序列融合在一起得到兩個sgRNA表達盒；

(2)將人類中的hSpCas9序列克隆到pCPB載體中構建得到pCPB-ZmUbi::hSpCas9載體；

(3)將兩個sgRNA表達盒插入到pCPB-ZmUbi::hSpCas9的HindIII酶切位點間構建得到CRISPR/Cas9基因編輯載體。

10.一種提高玉米雌穗高結實率或培育玉米高產品種的方法，其特征在于，包括：構建含有ZmKOB1基因的植物重組表達載體；將所述植物重組表達載體轉化到玉米中，將ZmKOB1基因在玉米中進行過表達；將表現為行粒數、穗長和穗粒重增加的ZmKOB1超表達株系與不同玉米材料雜交并回交轉育，改良雜交種，獲得玉米高產新品種；

或者挖掘含有ZmKOB1優良等位基因型的材料，與不同玉米材料雜交，結合分子育種選擇，回交轉育，獲得玉米高產新品種。