【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及玉米育种，尤其涉及一种调控玉米株高或穗位高的基因、其突变体及其应用。
技术介绍
1、玉米，一年生草本作物植物，是世界上分布最广的农作物之一。玉米的籽粒营养丰富，主要供食用和饲用，还可以用于制作优质食用油以及玉米淀粉，深加工后可制取啤酒；果穗苞叶可用于编结日用工艺品。其须俗称玉米须，具有一定的药用价值，玉米须始载于明代兰茂编撰的《滇南本草》可入药，有利尿消肿、清肝利胆的功效。由此可见，玉米是极为重要的农作物之一，其生产和育种受到重视。
2、塑造合理的株高是培育高产玉米品种的关键。合理的株高能有效的降低植株的重心，进而降低玉米倒伏的风险。同时合理的株高利于同化产物向生殖器官的转运，利于玉米源和库的平衡和协调，从而大大的利于玉米高产。在小麦和水稻育种过程中，株高所涉及的半矮杆育种曾引发世界范围内的绿色革命，充分证明了作物株高调控的重要意义。不同的研究组，对玉米育种的历史的进行研究还发现，玉米的株高和穗位高，尤其是穗位高在过去几十年的育种过程中经历了连续的、向矮化方向的高强度选择，也从一个侧面证明了合理的株高性状对玉米育种的重要性。
3、如今玉米株高基因的挖掘研究也有了不错的进展，报道显示，玉米的株高、穗位高至少由上百个qtl位点来控制，而如今克隆的玉米株高和穗位高还比较有限，并且大部分通过突变体等方式克隆的玉米株高或穗位高基因都存在着植株高度过分降低、生殖器官发育受影响、减产等不利效应，难以育种应用。因此，开发和克隆新的株高或穗位高调控基因对玉米高产、宜机收育种具有重要意义。
4、因此
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提供了调控玉米株高或穗位高的关键基因zmnnr1和zmnnr4，并提供该基因的突变体及其应用，可将这两个基因及其突变体应用于降低玉米株高或穗位高，培育抗倒伏或高产玉米品种。
2、为解决上述问题，本专利技术提供以下的具体方案：
3、第一方面，本专利技术提供调控玉米株高或穗位高性状的基因zmnnr1和zmnnr4基因，其核苷酸序列选自下列序列之一：
4、(1)seq id no.1、seq id no.2、seq id no.4、seq id no.6、seq id no.8或seqid no.9所示的核苷酸序列；
5、(2)编码seq id no.3、seq id no.5、seq id no.7或seq id no.10所示氨基酸序列的核苷酸序列；
6、(3)玉米v3版本b73参考基因组中基因grmzm2g568636或grmzm2g076723所对应的核苷酸序列；或玉米v4版本b73参考基因组中基因zm00001d049995或zm00001d031769所对应的核苷酸序列；或玉米v5版本b73参考基因组中基因zm00001eb176470或zm00001eb037860所对应的核苷酸序列；
7、(4)在严谨杂交条件下能够与(1)-(3)中任一所述核苷酸序列进行杂交的核苷酸序列，该核苷酸序列仍具有调控玉米株高或穗位高的功能；
8、(5)与(1)-(4)任何一所示的核苷酸序列至少有80％以上同源性的核苷酸序列，该核苷酸序列仍具有调控玉米株高或穗位高的功能。
9、(6)与(1)-(5)中任何一项所述的多核苷酸序列能够互补的多核苷酸序列。
10、上述(3)中这些基因的核苷酸序列可从以下国际著名玉米资源网站获取：maizegdb:https://www.maizegdb.org/，或gramene:https://ensembl.gramene.org/zea_mays/info/index来获取。
11、由于上述基因在随着基因组的复制过程中是容易发生突变，因而上述序列的突变体也在本申请请求保护的范围内。
12、其中，基因zmnnr1选自以下序列之一：
13、seq id no.1、seq id no.2、seq id no.4或seq id no.6所示的核苷酸序列；编码seq id no.3、seq id no.5或seq id no.7所示氨基酸序列的核苷酸序列；玉米v3版本b73参考基因组中基因grmzm2g568636所对应的核苷酸序列、或玉米v4版本b73参考基因组中基因zm00001d049995所对应的核苷酸序列或玉米v5版本b73参考基因组中基因zm00001eb176470所对应的核苷酸序列；与前述序列进行杂交或互补或同源性在80％以上且保持相同功能的核苷酸序列。
14、“转录本”是：由一个基因通过转录形成的一种或多种可供编码蛋白质的成熟的mrna，一个基因通过内含子的不同剪接可构成不同的转录本。本专利技术中，zmnnr1具有3个转录本。
15、上述序列中，seq id no.1所示的序列为zmnnr1的基因组序列，而seq id no.2、4、6所示的序列分别为zmnnr1的三个转录本序列。
16、而zmnnr4基因的核苷酸序列选自下列组的序列之一：
17、seq id no.8或seq id no.9所示的多核苷酸序列；编码seq id no.10所示氨基酸序列的多核苷酸序列；玉米v3版本b73参考基因组中基因grmzm2g076723所对应的核苷酸序列、或玉米v4版本b73参考基因组中基因zm00001d031769所对应的核苷酸序列或玉米v5版本b73参考基因组中基因zm00001eb037860所对应的核苷酸序列；与前述序列进行杂交或互补或同源性在80％以上且保持相同功能的核苷酸序列。
18、上述序列中，seq id no.8所示的序列为zmnnr4的基因组序列，而seq id no.9所示的序列为zmnnr4的转录本序列。
19、进一步优选地，zmnnr4基因的核苷酸序列还包括：与前述序列进行杂交或互补或同源性在80％以上且保持相同功能的核苷酸序列。
20、上述序列同源性对比分析可通过公知的生物信息学算法获得，采用现有的生物信息学分析平台进行分析获得，这对于本领域技术人员来说是公知的。
21、专利技术人经过实验研究发现，上述zmnnr1和/或zmnnr4基因是玉米株高和穗位高相关的调控基因，通过构建这两个基因的双突变植株并对该突变株进行分析，发现：该突变株的株高和穗位高较其野生型对照材料均显著降低，这说明zmnnr1和zmnnr4基因正向调控玉米的株高和穗位高。因此，可通过对zmnnr1和zmnnr4基因进行突变来进行玉米株高和穗位高育种，从而培育高度矮化的抗倒伏或高产的玉米品种。
22、第二方面，本专利技术还提供一种突变体序列，其由如前述调控玉米株高或穗位高性状的基因的核苷酸序列突变所得，含有该基因突变体序列的玉米植株具有株高和穗位高降低的表型。
23、所述突变体序列是通过在zmnnr1和/或zmnnr4基因的核苷酸序列上进行一个或多个核苷酸的取代、缺失和/本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.调控玉米株高或穗位高性状的基因，其特征在于，其核苷酸序列选自下列序列之一：
2.一种突变体序列，其特征在于，由如权利要求1所述的基因的核苷酸序列突变所得，含有该基因突变体序列的玉米植株具有株高和穗位高降低的表型；所述突变包括在该基因的核苷酸序列上进行一个或多个核苷酸的取代、缺失和/或添加。
3.根据权利要求2所述的突变体序列，其特征在于，选自以下任一序列：
4.一种蛋白，其特征在于，由权利要求1所述的基因或权利要求2或3所述的突变体基因所编码。
5.一种表达盒或重组载体，其特征在于，携带有如权利要求1所述的基因、权利要求2或3所述的突变体基因或如权利要求4所述的蛋白。
6.宿主细胞，其特征在于，转化有如权利要求5所述的表达盒或重组载体或携带权利要求1所述的基因、权利要求2或3所述的突变体基因。
7.如权利要求1所述的基因、权利要求2或3所述的突变体基因、权利要求4所述的蛋白、权利要求5所述的表达盒或重组载体或权利要求6所述的宿主细胞在调控玉米株高或穗位高、玉米育种中的应用。
8.一种降低玉米株
...【技术特征摘要】
1.调控玉米株高或穗位高性状的基因，其特征在于，其核苷酸序列选自下列序列之一：
2.一种突变体序列，其特征在于，由如权利要求1所述的基因的核苷酸序列突变所得，含有该基因突变体序列的玉米植株具有株高和穗位高降低的表型；所述突变包括在该基因的核苷酸序列上进行一个或多个核苷酸的取代、缺失和/或添加。
3.根据权利要求2所述的突变体序列，其特征在于，选自以下任一序列：
4.一种蛋白，其特征在于，由权利要求1所述的基因或权利要求2或3所述的突变体基因所编码。
5.一种表达盒或重组载体，其特征在于，携带有如权利要求1所述的基因...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宝宝，孙昌鹤，王海洋，夏战超，赵月磊，杨迪，周夕楠，朱欣乐，
申请(专利权)人：青岛农业大学，
类型：发明
国别省市：
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