本发明属于玉米育种,具体涉及zmfbp6基因在调控玉米雄穗分枝发育中的应用。
背景技术:
1、玉米株型决定群体空间分布并影响种植密度,最终影响玉米产量。因此协调玉米株型,提高玉米群体的种植密度是增加玉米产量的重要途径之一。株型的选择经历了从几何形态株型到生理形态株型最后到理想株型的变化过程。1968年donald首次提出作物理想株型这一概念,认为理想株型是指作物每单位内生产的干物质对资源环境提出最小的需求,随着种植密度的增加,仍可以协调个体与群体产量,提高生物学产量和经济系数的株型。玉米理想株型即通过各种育种手段,实现玉米植株各个器官大小及空间分布的最适配置,从而达到提高玉米群体的种植密度进而提高玉米产量的目的。为满足不断增长的玉米需求,玉米株型同样在不断发生变化,而玉米理想株型逐渐演变成为玉米上部叶片上冲、叶夹角减小、穗位较低、雄穗较小并且雄穗分枝数较少的生物学形态。
2、玉米雄穗是由玉米野生祖先大刍草驯化而来的重要农艺性状,参与玉米株型的组成并影响上部叶片的光合作用。雄穗大小和分枝数直接影响玉米群体的光能截获,可以遮蔽上部叶片6.5%~28.8%的光照,进而影响单株及群体产量。研究表明,在玉米整体吸收养分不变的情况下,雌穗与雄穗同时发育,进而竞争营养成分。而适当减小雄穗体积和分枝数目可以增加产量。与未去雄的玉米相比,人工去雄玉米可以增产5%~19%。自1967年到1991年,在先锋公司选育的杂交种中雄穗大小降低了36%,但产量却增加了3倍。因此,育种家更倾向于选择更小和分枝数更少的雄穗以提高产量。
3、但是,目前已知的具有调控玉米雄穗分枝数的功能基因较少。
技术实现思路
1、针对上述技术问题,本发明提供了zmfbp6基因在调控玉米雄穗分枝发育中的应用。
2、本发明采用如下技术方案:
3、本发明的目的之一,提供zmfbp6基因在调控玉米雄穗分枝发育中的应用,所述zmfbp6基因的序列如seq id no.1所示。
4、进一步的,所述调控玉米雄穗分枝发育是减少玉米雄穗分枝数。
5、更进一步的,通过抑制所述zmfbp6基因的表达,减少玉米雄穗分枝数。
6、在本发明的一具体实施方式中,抑制所述zmfbp6基因的表达,可减少玉米雄穗分枝数,但突变体与野生型在穗长、穗粗、百粒重、株高、穗位高和节间数等性状上均无显著差异,证明zmfbp6是控制雄穗分枝数的基因,对其他农艺性状无影响。
7、本发明的目的之二,提供一种sgrna,其用于靶向敲除所述zmfbp6基因。
8、进一步的,所述dna分子的序列如seq id no.3~4任一项所示。
9、本发明的目的之三,提供包含所述dna分子的表达盒。
10、本发明的目的之四,提供包含所述表达盒的重组载体。
11、在本发明的一具体实施例中,使用10×bsa i内切酶及高浓度t4连接酶,将所述sgrna及pbue411载体进行连接,转换大肠杆菌并挑单克隆鉴定,挑选正确连接的单克隆菌落,摇菌并提取质粒,得到所述重组载体。
12、本发明的目的之五,提供包含所述重组载体的重组菌。
13、在本发明的一具体实施例中,所述重组菌为农杆菌感受态gv3101。
14、本发明的目的之六,提供所述sgrna、所述dna分子、所述表达盒、所述重组载体或所述重组菌在减少玉米雄穗分枝数中的应用。
15、本发明的目的之七,提供一种减少玉米雄穗分枝数的方法,包括:将玉米中的所述zmfbp6基因敲除或突变,筛选得到雄穗分枝数减少的玉米新品种。
16、本发明具有如下有益效果:
17、本发明鉴定到玉米中一个调控雄穗分枝数的关键基因zmfbp6,通过抑制zmfbp6的表达,就可减少玉米雄穗分枝数目;本发明对于玉米雄穗的遗传改良,改造玉米株型或培育耐密植的高产新品种具有指导意义。
1.zmfbp6基因在调控玉米雄穗分枝发育中的应用,其特征在于,所述zmfbp6基因的序列如seq id no.1所示。
2.根据权利要求1所述zmfbp6基因在调控玉米雄穗分枝发育中的应用,其特征在于,所述调控玉米雄穗分枝发育是减少玉米雄穗分枝数。
3.根据权利要求2所述zmfbp6基因在调控玉米雄穗分枝发育中的应用,其特征在于,通过抑制所述zmfbp6基因的表达,减少玉米雄穗分枝数。
4.一种sgrna,其特征在于,所述sgrna用于靶向敲除权利要求1中所述zmfbp6基因。
5.编码权利要求4所述sgrna的dna分子,其特征在于,所述dna分子的序列如seq idno.3~4任一项所示。
6.包含权利要求5所述dna分子的表达盒。
7.包含权利要求6所述表达盒的重组载体。
8.包含权利要求7所述重组载体的重组菌。
9.权利要求4所述sgrna、权利要求5所述dna分子、权利要求6所述表达盒、权利要求7所述重组载体或权利要求8所述重组菌在减少玉米雄穗分枝数中的应用。
10.一种减少玉米雄穗分枝数的方法,其特征在于,包括:将玉米中的权利要求1中所述zmfbp6基因敲除或突变,筛选得到雄穗分枝数减少的玉米新品种。