[发明专利]SPL23基因在调控玉米雄穗分枝数中的应用

说明书

本发明实施例公开了SPL23基因在调控玉米雄穗分枝数中的应用，包括：将miR529不敏感形式的SPL23基因应用于调控玉米雄穗分枝数。其中，增加玉米雄穗分枝数的方法，其特征在于，包括：构建SPL23基因上的miR529不敏感形式的载体；将构建的miR529不敏感形式的SPL23基因转化到玉米中得到雄穗分枝数增多的玉米植株。本发明通过构建miR529不敏感形式的SPL23植株，使SPL23基因抵抗miR529的降解而发生过量表达，从而显著促进雄穗发育和增加雄穗分枝数，为玉米少雄品种的遗传改良提供了有效途径。

技术领域

本发明属于生物技术领域，尤其涉及SPL23基因在调控玉米雄穗分枝数中的应用。

背景技术

玉米是目前世界上种植面积最广的主要粮食和饲料作物之一，同时也是重要的工业加工原料，玉米淀粉和秸秆可用于加工乙醇，是解决能源危机的有效途径之一。随着全球范围内对粮食需求的逐渐增长，玉米在未来粮食生产中的重要性日益受到重视。

玉米雄穗性状是重要的产量性状之一，适宜的雄穗结构是形成高产、优质玉米品种的关键，也是现代分子育种的重点研究方向之一。少雄品种的玉米自交系后代会出现雄穗分枝数逐渐减少的情况，雄穗分枝数过少的品种通常花粉量较少、散粉周期短、抗高温等逆境胁迫能力较弱，容易造成结实障碍。此外，目前发现的调控雄穗分枝发育的多为数量性状基因座(quantitative trait locus，QTL)，单基因数量少，且已发现的单基因多对其他方面农艺性状有影响，如株高、果穗发育等，从而不利于直接应用于遗传改良。我国华北黄淮区域夏季易受大陆暖性高压脊及太阳辐射增温影响，出现持续高温天气，少雄的玉米品种对高温热害抵抗能力较差，导致夏季玉米收成减少，因此发掘调控雄穗分枝发育的关键基因、维持合理的雄穗结构是保障玉米产量的一个重要育种目标。

发明内容

本发明实施例提供一种利用SPL23基因增加玉米雄穗分枝数的方法。

一种SPL23基因，其特征在于，将miR529不敏感形式的SPL23基因应用于调控玉米雄穗分枝数。

一种增加玉米雄穗分枝数的方法，包括：

构建SPL23基因上的miR529不敏感形式的载体；

将构建的miR529不敏感形式的SPL23基因编辑转化到玉米中得到雄穗分枝数增多的玉米植株。

进一步地，还包括：

利用密码子的简并性，对SPL23基因的miR529靶位点进行编辑，使SPL23基因的mRNA特异序列发生碱基突变且氨基酸的种类不发生改变，得到miR529不敏感形式的SPL23基因rSPL23。

进一步地，还包括：

通过农杆菌介导的方法转化玉米自交系C01，得到rSPL23转基因玉米植株。

进一步地，还包括：

利用SnapGene Viewer软件及同源序列比对、与密码子简并性设计SPL23基因的碱基突变；

将突变后的rSPL23基因序列利用商业化的In-Fusion PCR Cloning Kit试剂盒克隆岛植物载体中构建成miR529不敏感的SPL23基因载体。

进一步地，设计SPL23基因的碱基突变序列为SPL23基因第3163～3174bp的5’-TCTCTCTCTTCT-3’序列，突变点为5’-CTTGAGCCTCCT-3’。

所述的目标植物包括但不限于：单子叶植物或双子叶植物。更优选的，所述的目标植物是玉米。