[发明专利]改变玉米开花期的基因及方法

说明书

本发明属于分子遗传学领域。具体涉及改变玉米开花期的基因及方法。本发明提供了一个控制玉米开花期基因的序列，且公开了利用基因工程手段突变该基因以改变开花期的方法。本发明还提供了开花期改变的玉米突变基因序列，该突变基因序列可以用来改良玉米开花期性状。

技术领域

本发明属于分子遗传学领域。具体涉及控制玉米花期的基因及其在改变玉米花期性状方面的应用。本发明提供了一个控制玉米花期基因的序列，且公开了利用基因工程手段突变该基因以缩短花期的方法。本发明还提供了花期缩短的玉米突变基因序列，该突变基因序列可以用来改良玉米花期性状。

背景技术

在高等植物中，开花代表着从营养生长到生殖生长的转换过程，其在植物体的整个生长发育阶段中具有重要的作用。而何时开花这一生物性状则受到植物体自身遗传因子及外界环境因素的双重作用。在这双重作用的影响下，一系列开花诱导过程在高等植物中具有普遍的规律，即植物体叶片通过感受外界生长条件(光照，温度，湿度等)，在适宜的时间产生成花物质(或叫开花素florigen)，成花物质经过输导组织由叶片运送到茎尖生长点，刺激顶端分生组织成花。

开花期是作物进化和适应过程中的重要性状，理解作物开花期性状的遗传基础、克隆候选基因可以提高作物的环境适应能力和可塑性，这对培育适应不同生态区的优良作物品种具有重要的意义，同时也将促进产量等与开花期密切相关的重要生产性状的遗传改良进程。

CCT(CO、COL和TOC1)家族基因广泛参与植物花期的调控过程，对植物的生长与发育起着至关重要的作用。玉米B73参考基因组中共有53个具有CCT结构的基因，申请人之前利用一个由368份玉米自交系组成的关联群体，定位到34个与玉米开花有关的CCT类基因(金敏亮.玉米泛转录组的构建及玉米开花抑制因子ZmCOL3的功能解析[D].湖北：华中农业大学，2018；Jin M,Liu X,Jia W,et al.ZmCOL3,a CCT gene represses flowering inmaize by interfering with the circadian clock and activating expression ofZmCCT[J].J Integr Plant Biol.,2018,60(6):465-480.)，其中的大部分基因尚没有具体的功能鉴定研究结果，因此具体哪些基因会确实地控制玉米开花性状尚不完全清楚。如果想要更加精准的改变玉米花期，需要具体明确究竟哪些基因会控制玉米花期性状以及这些基因进行了基因工程操作后对花期性状产生了什么程度的变化。

为解决上述问题，本发明利用基因编辑技术对这34个基因中的15个基因进行了突变，通过表型鉴定获得能够影响玉米开花期性状的基因和突变基因，并提供了人工改变玉米花期的方法。这些基因和方法可以用于人工调控玉米花期，培育适应不同生态环境的玉米新材料。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一个控制玉米花期性状的基因序列。

本发明的目的之二在于公开一种改变玉米花期的方法。

本发明的目的之三在于提供一个改变玉米花期性状的突变基因。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种蛋白在控制玉米开花期性状中的应用，其特征在于：所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明还提供了一种核酸分子在控制玉米开花期性状中的应用，其特征在于：所述核酸分子编码上述的蛋白；在一些实施方案中，所述核酸分子的核苷酸序列如SEQ IDNO.2或SEQ ID NO.3所示。

SEQ ID NO.1序列为GRMZM2G095598基因在玉米自交系B73中的氨基酸序列。SEQID NO.2序列为GRMZM2G095598基因的基因组序列。SEQ ID NO.3序列为GRMZM2G095598基因的cDNA序列。