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玉米基因ZmACO2在提高玉米抗旱性中的應(yīng)用制造技術(shù)

技術(shù)編號(hào)：44040960 閱讀：4 留言：0更新日期：2025-01-15 01:18

本發(fā)明專利技術(shù)屬于玉米基因工程技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了ZmACO2基因在提高玉米抗旱性中的應(yīng)用。申請(qǐng)人分離、克隆和通過(guò)功能驗(yàn)證鑒定到一個(gè)能夠提高玉米干旱耐受能力的基因ZmACO2，以及該基因在水稻抗旱遺傳改良中的應(yīng)用。本發(fā)明專利技術(shù)通過(guò)對(duì)ZmACO2的CRISPR突變體材料進(jìn)行干旱表型鑒定，結(jié)果表明，ZmACO2是玉米干旱應(yīng)答的負(fù)調(diào)控因子，證實(shí)了該基因的功能及應(yīng)用途徑，為玉米抗旱性改良提供了新的基因資源。

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【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于玉米基因工程，具體涉及zmaco2基因在提高玉米抗旱性中的應(yīng)用。申請(qǐng)人分離、克隆和通過(guò)功能驗(yàn)證鑒定到一個(gè)能夠提高玉米干旱耐受能力的基因zmaco2，以及該基因在水稻抗旱遺傳改良中的應(yīng)用。本專利技術(shù)通過(guò)對(duì)zmaco2的crispr突變體材料進(jìn)行干旱表型鑒定，結(jié)果表明，zmaco2是玉米干旱應(yīng)答的負(fù)調(diào)控因子，證實(shí)了該基因的功能及應(yīng)用途徑。

技術(shù)介紹

1、傳統(tǒng)的育種方法耗時(shí)周期長(zhǎng)，存在不可預(yù)測(cè)的結(jié)果，轉(zhuǎn)基因技術(shù)的迅速發(fā)展為提高作物產(chǎn)量、抗逆性以及抗病性方面提供了重要的途徑。利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)及轉(zhuǎn)基因植物材料，從植物生理生化和分子水平上研究基因的功能，為提高干旱情況下作物的產(chǎn)量，創(chuàng)制新材料和分子育種提供理論支持具有巨大的現(xiàn)實(shí)意義。通過(guò)培育新品種，提高作物在干旱條件下的產(chǎn)量，是改善作物抗逆性的主要途徑，對(duì)解決作物因干旱減產(chǎn)造成的影響具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2、在干旱來(lái)臨時(shí)，玉米會(huì)受到不同程度的傷害，嚴(yán)重時(shí)甚至顆粒無(wú)收，因此研究玉米的生長(zhǎng)發(fā)育以及玉米對(duì)干旱的抗性有著重要的意義。利用基因工程技術(shù)獲得在遺傳上具有抗旱能力的品種，進(jìn)而提高玉米在不同生育階段的抗旱性成為現(xiàn)代遺傳育種的一種方式。

3、本專利技術(shù)從玉米中分離出zmaco2基因，該基因控制玉米穗長(zhǎng)、每行籽粒數(shù)和每穗籽粒數(shù)，敲出該基因可以增加玉米穗長(zhǎng)以及每行籽粒數(shù)。且玉米產(chǎn)量的提高與玉米植株的抗旱性間并沒(méi)有一定的相關(guān)性。我們通過(guò)候選基因關(guān)聯(lián)分析鑒定到zmaco2的5’utr區(qū)存在一個(gè)indel與抗旱性顯著相關(guān)，由此對(duì)zmaco2基因進(jìn)行抗旱性研究。

<p>4、通過(guò)轉(zhuǎn)基因材料成功地鑒定它在提高玉米抗逆性方面所發(fā)揮的功能，對(duì)于培育抗逆玉米新品種乃至植物抗逆遺傳改良都將具有非常重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本專利技術(shù)的目的在于提供了玉米基因zmaco2在調(diào)控玉米抗旱性中的應(yīng)用，所述基因編碼的氨基酸序列為seq?id?no.3所示。

2、為了達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)采取以下技術(shù)措施：

3、玉米基因zmaco2在調(diào)控玉米抗旱性中的應(yīng)用，所述基因編碼的氨基酸序列為seqid?no.3所示；

4、以上所述的應(yīng)用，具體為：

5、敲除或抑制玉米中seq?id?no.3所示蛋白的編碼基因來(lái)增強(qiáng)玉米的抗旱性；

6、以上所述的應(yīng)用，優(yōu)選的，所述的敲除的方法包括：同源重組或crispr-cas9技術(shù)，敲除后的基因翻譯的蛋白無(wú)原始功能或無(wú)法翻譯成蛋白；

7、以上所述的應(yīng)用，優(yōu)選的，所述的抑制的方法包括：反義rna技術(shù)或干擾rna技術(shù)。

8、以上所述的應(yīng)用，優(yōu)選的，所述的敲除的方法使用的是crispr-cas9技術(shù)，grna為：gtcgtccaggtccggtatctcgg和gcgtcttgctggcgaactcgagg。

9、以上所述的應(yīng)用，優(yōu)選的，所述的基因?yàn)閟eq?id?no.1或seq?id?no.2所示。

10、一種制備抗旱轉(zhuǎn)基因玉米的方法，包括將玉米中seq?id?no.3所示蛋白的編碼基因進(jìn)行敲除或抑制。

11、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

12、本專利技術(shù)在玉米中克隆并證實(shí)了一個(gè)玉米抗旱基因zmaco2，證實(shí)了玉米抗旱性與zmac?o2的表達(dá)水平的關(guān)系，通過(guò)降低其表達(dá)水平可提高玉米的抗旱性。轉(zhuǎn)基因材料和野生型材料之間抗旱性的差異，是由于該基因編碼區(qū)發(fā)生編輯而引起基因所編碼的蛋白水平下降所致。在作用機(jī)理上，推測(cè)該基因通過(guò)影響植物體內(nèi)乙烯合成途徑，影響玉米的抗旱性的性狀。因此本專利技術(shù)為玉米抗旱性改良提供了新的基因資源。

本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

1.?玉米基因ZmACO2在調(diào)控玉米抗旱性中的應(yīng)用，所述基因編碼的氨基酸序列為SEQID?NO.3所示。

2.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于：敲除或抑制玉米中SEQ?ID?NO.3所示蛋白的編碼基因來(lái)增強(qiáng)玉米的抗旱性。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用，其特征在于：所述的敲除的方法包括：同源重組或CRISPR-Cas9技術(shù)，敲除后的基因翻譯的蛋白無(wú)原始功能或無(wú)法翻譯成蛋白。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用，其特征在于：所述的抑制的方法包括：反義RNA技術(shù)或干擾RNA技術(shù)。

5.?根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用，其特征在于：所述的敲除的方法使用的是CRISPR-Cas9技術(shù)，gRNA為：?GTCGTCCAGGTCCGGTATCTCGG和GCGTCTTGCTGGCGAACTCGAGG。

6.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于：所述的基因?yàn)镾EQ?ID?NO.1或SEQ?IDNO.2所示。

7.?一種制備抗旱轉(zhuǎn)基因玉米的方法，包括將玉米中SEQ?ID?NO.3所示蛋白的編碼基因進(jìn)行敲除或抑制。

【技術(shù)特征摘要】

1.?玉米基因zmaco2在調(diào)控玉米抗旱性中的應(yīng)用，所述基因編碼的氨基酸序列為seqid?no.3所示。

2.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于：敲除或抑制玉米中seq?id?no.3所示蛋白的編碼基因來(lái)增強(qiáng)玉米的抗旱性。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用，其特征在于：所述的敲除的方法包括：同源重組或crispr-cas9技術(shù)，敲除后的基因翻譯的蛋白無(wú)原始功能或無(wú)法翻譯成蛋白。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用，其特征在于：所述的抑制的方法包括：反義...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張祖新，劉磊，張斐，寧強(qiáng)，李楠，張茜，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：

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