[发明专利]玉米开花期基因ZCN8的两个特异性分子标记及其应用

说明书

本发明公开了一种玉米开花期相关蛋白的编码基因的两个特异性分子标记及其应用。本发明提供了一种鉴定玉米开花期的方法：以待测玉米的基因组DNA为模板，采用引物对甲或引物对乙进行PCR扩增，然后将PCR扩增产物采用限制性内切酶Msp I或Bsr I进行酶切；如果待测玉米的PCR扩增产物只有一种且可以被酶切，待测玉米的基因型为AA型；如果待测玉米的PCR扩增产物只有一种且不能被酶切，待测玉米的基因型为CC型；AA型植株的开花期晚于CC型植株。引物对甲由序列4所示引物和序列5所示引物组成；引物对乙由序列8所示引物和序列9所示引物组成。本发明对于玉米分子育种、种质资源的评价和栽培技术的创新具有重要的指导意义。

技术领域

本发明属于农业生物技术领域，具体涉及玉米开花期相关基因(ZCN8基因)的两个特异性分子标记及其应用。

背景技术

玉米是世界粮食作物中产量最高的谷类作物，增产潜力巨大，在农业中有极其重要的地位。近几十年来，优良杂交种的选育是玉米产量不断提高的重要因素，而种质资源创新也是玉米育种的关键。热带玉米具有非常广泛的遗传多样性，是丰富现有种质资源的重要材料，然而大多数热带玉米具有较强的光周期敏感性，种植在温带长日照条件下会表现出许多不良性状，如易倒伏、抗病性差、植株繁茂、晚花、晚熟等，这些不利性状严重阻碍了热带种质资源的利用。因此，培育和种植对光周期不敏感的品种是长日照高纬度地区扩大玉米种植范围和维持高产稳产的重要途径。传统的育种方法选育优良杂交种所需的年限较长，效率较低，具有一定局限性，随着分子生物学以及分子遗传学的飞速发展，结合分子标记辅助选择以及转基因等方法可以极大的提高育种的效率。在此基础上，研究玉米开花期和光周期周期反应的遗传基础，发掘有利等位基因并开发分子标记，用现代分子育种的手段弱化热带玉米的光周期敏感性，能有效地拓宽现有玉米种质资源，对玉米熟期遗传改良分子育种具有重要意义。

植物的开花期是一个非常复杂的数量性状，是由不同分子通路中的大量基因共同调控的。概括的说，可以将开花机制总结为五条途径：春化途径，即植物需要一段时间的低温诱导才能促进开花；光周期途径，植物通过感应光照时长来调控开花；赤霉素途径，植物需要一定的赤霉素调控才能正常成花；年龄途径，植物需要生长到一定的年限才能开花；自主途径，独立于光周期途径和赤霉素的內源因子调控的开花机制。而玉米是典型的短日照植物，日照时数的延长一般会导致开花期的延迟。大多数热带玉米材料在短日下开花期提前，具有兼性短日特征，对长日照比较敏感；而大多数温带玉米对于光周期信号没有明显的反应，被认为是日中性的。因此，在玉米由热带短日照向温带长日照地区的传播过程中，光周期敏感性的不断弱化是一个重要的适应性性状，光周期途径也是玉米调控开花的重要途径，得到广泛研究。

FT蛋白被认为是人们一直寻找的成花诱导物，即成花素，既可以在叶片维管束中编码合成成花素，然后通过韧皮部被长距离运输到顶端分生组织中发挥作用，又可以整合多个花期途径的调控因子，最终诱导开花。ZCN8基因被认为是玉米中的成花素基因，即拟南芥中FT基因的同源基因，ZCN8蛋白在维管束合成，通过韧皮部运输到顶端分生组织，与Dlf1蛋白互作，影响开花。ZCN8蛋白在长日照和短日照条件都能发挥功能，影响玉米开花时间。过表达ZCN8基因能导致植株提前开花。

单核苷酸多态性(SNP)是指在基因组上单个核苷酸的变异，包括转换(嘌呤/嘌呤或嘧啶/嘧啶)、颠换(嘌呤/嘧啶)，在玉米基因组中分布十分广泛，多态性丰富，是最为理想的多态性分子标记。

发明内容

本发明的目的是提供玉米开花期相关蛋白的编码基因(ZCN8基因)的两个特异性分子标记及其应用。

本发明提供了一种鉴定玉米开花期的方法(方法甲)，包括如下步骤：

以待测玉米的基因组DNA为模板，采用引物对甲进行PCR扩增，然后将PCR扩增产物采用限制性内切酶Msp I进行酶切；所述引物对甲由序列表的序列4所示的正向引物和序列表的序列5所示的反向引物组成；