[发明专利]一种玉米耐高温基因ZmCTU2的应用

说明书

本发明提供了一种玉米耐高温基因ZmCTU2的应用，所述玉米耐高温基因ZmCTU2用于获得耐高温玉米植株，获得耐高温玉米植株的方法为：用BamHI/SpeI双酶切pTF101.1‑3×Flag载体，得到BamHI/SpeI双酶切pTF101.1‑3×Flag载体的回收产物；以玉米自交系B73的cDNA文库为模板，得到玉米耐高温基因ZmCTU2的全长编码区PCR回收产物，进行连接反应得到载体pTF101.1‑ZmCTU2；载体pTF101.1‑ZmCTU2能表达ZmCTU2蛋白质；将载体pTF101.1‑ZmCTU2导入农杆菌EHA105用于获得耐高温的转基因植株。本发明中鉴定到一个玉米耐高温基因ZmCTU2，通过在玉米品系B104中过量表达ZmCTU2可以显著提高B104对高温胁迫的抵抗能力。

技术领域

本发明属于分子生物学技术领域，具体涉及一种玉米耐高温基因ZmCTU2的应用。

背景技术

随着人口的增加和工业化的发展，全球气候变暖已经演变成一个不容忽视的问题。玉米(Zea mays L.)是我国最重要的粮食作物之一，也是重要的饲料和工业原料。2020年我国玉米种植面积超过4千万公顷，产量超过2亿6千万吨，居所有粮食作物首位，玉米生产对我国粮食安全起着举足轻重的作用。玉米虽然为喜温作物，但是过高的温度会对其生长发育带来众多不利影响。近年来，我国极端高温天气的发生频率不断增加，持续时间不断延长，蔓延面积不断扩大，致使很多地区的玉米结实严重不良，而且高温发生的时间一般在6-8月份，正处于黄淮海夏玉米生长发育与产量形成的关键时期，高温热害已经成为限制玉米产量的主要灾害之一。因此，挖掘玉米耐高温基因，解析玉米响应高温胁迫的分子机制，并基于耐高温基因进行品种选育，是在全球气候变暖的大环境中保证我国粮食安全的有效措施，是我国玉米研究者迫在眉睫的任务。

植物抵抗高温胁迫是一个非常复杂的过程，涉及到复杂的转录调控网路、精准的蛋白质内稳态控制、翻译水平调控、翻译后蛋白质修饰、信号级联放大等多方面的应答措施。近年来随着分子生物学技术的发展和全基因组关联分析的应用，一些玉米耐高温相关的基因逐渐被挖掘。但是，由于耐高温性评价体系的复杂性以及玉米转基因技术的限制，目前鉴定到的玉米耐高温基因非常有限，有转基因功能验证的更是少之又少。

因此，本发明中鉴定到一个玉米耐高温基因ZmCTU2，通过在玉米品系B104中过量表达ZmCTU2可以显著提高B104对高温胁迫的抵抗能力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种玉米耐高温基因ZmCTU2的应用，本发明中鉴定到一个玉米耐高温基因ZmCTU2，通过在玉米品系B104中过量表达ZmCTU2可以显著提高B104对高温胁迫的抵抗能力。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种玉米耐高温基因ZmCTU2的应用，其特征在于，所述玉米耐高温基因ZmCTU2用于获得耐高温玉米植株，所述玉米耐高温基因ZmCTU2的全长编码区的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示，其编码的蛋白质的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。

优选地，所述玉米耐高温基因ZmCTU2用于获得耐高温玉米植株的方法为：

S1、用BamHI/SpeI双酶切pTF101.1-3×Flag载体，在温度为7℃的条件下反应6h后，将酶切产物用1％琼脂糖凝胶分离后，切下11.54Kb大小的条带，用DNA凝胶回收试剂盒回收产物，得到BamHI/SpeI双酶切pTF101.1-3×Flag载体的回收产物；

S2、以玉米自交系B73的cDNA文库为模板，以特异性引物F和特异性引物R为引物，2×KOD Mix为缓冲液进行PCR反应，克隆所述玉米耐高温基因ZmCTU2的全长编码区，PCR扩增后，用1％琼脂糖凝胶分离，切下约1380bp大小的条带，用DNA凝胶回收试剂盒回收PCR产物，得到玉米耐高温基因ZmCTU2的全长编码区PCR回收产物；