玉米株高调控基因Zm00001d039453、其编码蛋白、功能标记及其应用

本发明申请涉及生物，具体涉及一种玉米株高调控基因 zm00001d039453、其编码蛋白、功能标记及其应用。

背景技术：

1、随着城镇化和工业化进程的加速，粮食消费急速增加。作为我国第一大粮食作物，玉米( zeamaysl.)的产量远低于粮食安全的自给率标准。在玉米种植面积有限的条件下，通过增加种植密度提高单产是增加我国玉米总产的重要途径之一。植株群体的株高影响其光合效率，合适的株高是耐密株型育种的重要衡量指标。而借助于基因工程进行分子育种是快速获取耐密株型玉米新品种的重要途径。

2、玉米株高调控基因的研究在基因组学、生物信息学以及预测模型的发展推动下，取得了一定的进展。目前，已经鉴定出一些与玉米节间发育和株高相关的调控基因，如 zmte1基因。 zmte1基因主要在节、节间、sam和叶片中表达，特别是在6叶期的第一个茎节和节间组织中，其表达量非常高。组织细胞分析显示， zmte1基因的突变体会导致分生组织明显缩小，茎居间结构发育异常。另外 ，zmte1通过促进节间细胞伸长来增加节间长度，这表明其在居间分生组织中维持和节间细胞伸长中发挥重要作用。

3、总的来说，虽然对于玉米株高调控基因的研究已经取得了一定的进展，但是其系统研究和调控机制仍缺乏深入理解。未来还需要进行更全面的研究，以更好地了解这些基因如何相互作用并影响玉米株高的发育，从而为选育适宜的株高新品种奠定基础。

4、公开于该背景技术部分的信息仅用于加深对本公开的背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明申请利用玉米田间育种选系过程中发现的自然矮化突变体 m30定位克隆出影响玉米株高和穗长的关键基因 zm00001d039453，该基因主要在细胞核中发挥作用。该基因 zm00001d032922调控玉米株高和穗长，为培育株高和穗长适宜的玉米品种提供了新的基因资源。

2、根据本公开的一个方面，提供一种玉米株高调控基因 zm00001d039453，其cdna序列如seq id no.1或seq id no.3所示。

3、根据本公开的另一个方面，提供一种所述玉米株高调控基因 zm00001d039453的编码蛋白，其氨基酸序列如seq id no.2所示或seq id no.4。

4、根据本公开的再一个方面，提供一种玉米株高显著关联的snp标记，基于玉米b73参考基因组第四版本，在chr3.s_4752992、chr3.s_4753166位置处分别存在c/t、a/g突变。

5、根据本公开的再一个方面，将所述玉米株高调控基因 zm00001d039453或所述snp标记应用在玉米株高或/和穗长性状基因工程调控过程中。

6、根据本公开的又一个方面，将所述玉米株高调控基因 zm00001d039453或所述snp标记应用在有关玉米株高或/和穗长性状自交系选育中。

7、根据本公开的另一个方面，提供一种培育株高和穗长性状优异单倍型玉米品种/品系的方法，包括如下步骤：

8、（1）分别检测确定 zm00001d039453基因启动子区的chr3.s_4752992 和chr3.s_4753166位点的基因型；

9、（2）在玉米自交系群体中逐代选择chr3.s_4752992位点为c、chr3.s_4753166位点为a的基因型，以获取最优单倍型。

10、本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

11、1. 定位克隆的 zm00001d039453基因调控玉米株高及穗长，影响节间分生组织的形成和节间细胞的伸长，对玉米株高、穗长的育种改良有重要的应用价值。

12、2. zm00001d039453优异单倍型的鉴定及利用途径解析，为该基因的利用提供了技术支持及优良种质资源。

技术特征：

1.一种玉米株高调控基因zm00001d039453，其特征在于，其cdna序列如seq id no.1或seq id no.3所示。

2.权利要求1所述玉米株高调控基因zm00001d039453的编码蛋白，其特征在于，其氨基酸序列如seq id no.2所示或seq id no.4。

3.一种玉米株高显著关联的snp标记，基于玉米b73参考基因组第四版本，在chr3.s_4752992、chr3.s_4753166位置处分别存在c/t、a/g突变。

4.权利要求1所述玉米株高调控基因zm00001d039453或权利要求3所述snp标记在玉米株高或/和穗长性状基因工程调控中的应用。

5.权利要求1所述玉米株高调控基因zm00001d039453或权利要求3所述snp标记在有关玉米株高或/和穗长性状自交系选育中的应用。

6.一种培育株高和穗长性状优异单倍型玉米品种/品系的方法，包括如下步骤：

技术总结
本发明申请公开了一种玉米株高调控基因Zm00001d039453、其编码蛋白、功能标记及其应用。本申请利用玉米田间育种选系过程中发现的自然矮化突变体m30，克隆出影响玉米株高及穗长的关键基因Zm00001d039453，该Zm00001d039453基因调控玉米株高和穗长，对玉米生育期的改良有重要价值；Zm00001d039453优异单倍型的鉴定，为该基因的利用提供了技术支持及优良种质资源。利用本申请公开的所述基因及分子标记可方便玉米的高产或优质育种材料创制，缩短农作物新品种的选育周期，降低选育成本，提高育种效率。

技术研发人员：付志远,汤继华,李萌园,孙粲然,秦永田,周清倩,杨慧丽,李卫华,张战辉,李浩川
受保护的技术使用者：河南农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29