[发明专利]玉米SNAC基因中的遗传变异在玉米耐旱性检测中的应用

说明书

本发明公开了玉米SNAC基因中的遗传变异在玉米耐旱性检测中的应用。本发明提供了检测22个变异位点的物质在检测玉米抗旱性中的应用。本发明利用同源基因克隆技术，获得玉米ZmNAC080308基因的cDNA序列全长，通过生物信息学的方法预测该基因的结构功能，利用qRT‑PCR技术分析ZmNAC080308的时空差异表达模式，通过测序，获得ZmNAC080308基因遗传变异，并且依据多个环境下与耐旱相关的产量和开花期表型性状，利用候选基因关联分析，发掘基因的优异遗传等位变异和优异单体型，为耐旱分子育种提供功能标记。

技术领域

本发明属于生物技术领域，尤其涉及玉米SNAC基因中的遗传变异在玉米耐旱性检测中的应用。

背景技术

干旱是制约玉米生长及其产量的主要非生物胁迫因素。NAC(NAM,ATAF1/2,CUC2)转录因子是植物特有的一类转录因子家族，在植物生长发育中有重要的调控作用，同时也参与对非生物胁迫和病原菌侵染等生物胁迫的抗逆反应。SNAC(stress-responsive NAC)转录因子是一组特殊的耐逆相关的NAC转录因子，通常其基因表达能够在逆境中提高植物抵抗非生物胁迫的能力，从而使作物产量增加。

耐旱性是一个复杂的数量性状，植物受到干旱胁迫，感知逆境信号，并启动相关耐旱基因做出一系列调控直至表现出耐旱性。其中，转录因子是主要的调控基因，转录因子通过接收逆境胁迫信号，与靶基因启动子中的顺式元件结合，可以调控一系列防御性基因表达，是植物耐逆响应信号传递和下游基因表达调控的关键因子。利用关键性转录因子可以调控多条耐逆途径，促进多个功能基因的表达，更有效的地增强作物耐逆性。研究也表明，植物基因组序列变异是导致性状发生的关键，如果发生在编码区，一个碱基的变化有可能改变一个蛋白质的功能，如果在植物的调节基因上发生等位变异，则有可能影响整个基因的表达水平，并可以导致定量突变。单核苷酸多态性SNP(Single NucleotidePolymorphism)即指在基因组水平上，由核苷酸变异引起的DNA序列的变化,是可遗传变异中最普遍的一种。SNP可由单个碱基的转换或颠换所引起，也可由碱基的插入或缺失所致。在植物基因组DNA中，任何位置上的碱基都有可能发生变异，因此SNP既有可能在基因序列的编码区内，也可能在非编码区内。SNP数量多且分布广，基因组DNA碱基序列的变异可以直接或间接影响蛋白质的功能，从而导致作物基因功能或遗传性状发生改变。目前，SNP在植物多态性、群体遗传、功能基因组学等各个领域发挥着重要的作用。

与拟南芥与水稻相比，玉米SNAC家族研究相对薄弱。玉米对非生物逆境非常敏感，水分不足或高温伤害可以造成玉米植株矮小、果穗小、授粉不良、籽粒败育、有效穗数少、穗粒重低、产量降低等。2009年，国际先锋公司发表专利表明ZmSNAC1-ZmSNAC5是与非生物逆境胁迫相关的转录因子(WO 2009/052476 A2)。Lu et al.(2012)通过模式植物拟南芥验证了玉米ZmSNAC1基因的抗脱水功能。Mao et al.(2015)在玉米第10染色体上的GRMZM2G127379(ZmNAC111)上游572bp处启动子区发掘一个82-bp插入位点，普遍存在于温带玉米种质中，而在热带玉米种质中缺失，证明与玉米苗期耐旱性有关。因此，发掘玉米SNAC家族成员及具有耐非生物逆境调控功能的遗传等位变异具有重要意义。

发明内容

本发明的一个目的是提供检测22个变异位点的物质的用途。

本发明提供了检测22个变异位点的物质在检测玉米抗旱性中的应用；

或，检测22个变异位点的物质在检测玉米干旱胁迫下产量性状中的应用；

或，检测22个变异位点的物质在检测玉米干旱胁迫下花期性状中的应用；

或，检测22个变异位点的物质在检测玉米干旱胁迫下散粉期长短中的应用；

或，检测22个变异位点的物质在检测玉米干旱胁迫下吐丝期长短中的应用。