[发明专利]一种调控玉米雄穗分枝数的方法

说明书

本发明实施例公开了一种调控玉米雄穗分枝数的方法，包括：利用T‑DNA插入转基因技术构建了两个串联重复的发卡结构的miR529过表达载体；通过农杆菌EHA105株系将miR529过表达载体转入玉米自交系C01的不成熟胚中得到多个转基因事件；对多个转基因事件通过PCR进行验证，并通过Northern blotting的方法挑选miR529在雄穗中表达量升高的独立事件。本发明利用过表达转基因技术提高miR529的表达量，在玉米密植群体中，减小了雄穗分枝数，最终提高了单位面积产量。

技术领域

本发明属于生物技术领域，尤其涉及一种调控玉米雄穗分枝数的方法。

背景技术

玉米是世界三大粮食作物之一，也是食品、化工、燃料、医药等行业的重要原料。目前玉米已成为我国种植面积最广、单产最高的第一大作物。为了促进国家粮食安全，保障人民生活质量，应对全球人口增长以及全球环境和气候变化带来的压力，提高玉米产量一直是国家发展的重中之重，而提高单位面积玉米产量是优选途径之一。

大量研究表明，提高大田种植密度是提高玉米单产的关键。例如，作为玉米种植和生产大国的美国，其玉米种植密度从上世纪中叶翻了两倍，达到当代的62000-104000株/公顷；同时，单产也从1287公斤/公顷提高到9595公斤/公顷。

为了提高玉米品种的耐密植性，选择合适的雄穗分枝数和大小、雌穗穗位、株高、最佳的生育期和叶夹角等是获得理想株型、产量和生物量的关键指标，也是培育适应机械化作业品种的基础。雄穗大小主要包括雄穗分枝数、小穗数目、分枝夹角和长度，是玉米驯化和遗传改良的重要目标性状。过大的雄穗影响株型的冠层结构，降低植株整体光能利用率，遮挡了本来能达到雌穗的光照。而且玉米花序的发育大致处于同一个时期，雄穗抢夺了雌穗发育需要的光合作用产物和其它营养物质。在密植条件下，较小的雄穗或较少量的雄穗(去雄技术)就能产生足够的花粉供应雌穗授粉而不影响结实率，因此，适度减小的雄穗是一个重要的玉米育种目标。

玉米雄穗分枝数目是典型数量性状，其分化发育过程受到激素、遗传和环境条件的协同调控。目前已鉴定出多条途径参与调控玉米雄穗发育，包括CLV/WUS途径、生长素途径、RAMOSA途径和SPL途径等。由于雄穗分枝是一个数量性状调控的表型，因此需要深入挖掘更多的调控因子。

发明内容

本发明实施例提供一种调控玉米雄穗分枝数的方法。

一种调控玉米雄穗分枝数的方法，包括：

利用T-DNA插入转基因技术构建了两个串联重复的发卡结构的miR529过表达载体；

通过农杆菌EHA105株系将miR529过表达载体转入玉米自交系C01的不成熟胚中得到多个转基因事件；

对多个转基因事件分别通过PCR分子进行验证，并通过Northern blotting的方法挑选miR529在雄穗中表达量升高的独立事件。

具体地，发卡结构的miR529过表达载体包括：使用玉米泛素基因UBI驱动的人工miRNA结构和使用增强CaMV 35S启动子驱动的BAR基因结构。

具体地，所述利用T-DNA插入转基因技术构建了两个串联重复的发卡结构的miR529过表达载体，包括：

在pOT2-Polycis-UN载体中，将两个串联重复的具有发卡结构的miR529克隆到玉米泛素基因UBI启动子下游主干中。

具体地，还包括：

对发卡结构的miR529过表达载体进行测序验证，并将所得的pOT2-Polycis-UN载体经PacI和MluI限制性内切酶进行双重消化；

将消化后回收的UBI-miR529-NOS片段克隆到pZZ00026-PM的二元载体中；