【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于作物遗传育种领域，涉及玉米抗旱品种的培育，特别是指一种玉米抗旱负调控因子zmiaa31及其应用。
技术介绍
1、玉米( zea mays l.)是世界上重要的粮食作物之一，其总产量和平均单产均居世界首位，对巩固社会稳定和推动经济发展起到了重要作用。然而，在实际生产中玉米经常受到高温、干旱、盐碱或洪涝等逆境胁迫的严重影响。其中，干旱对作物的影响主要包括生长发育受限、产量和品质下降等方面。提高抗旱性是减少干旱胁迫下玉米产量损失的有效途径。因此，挖掘玉米抗旱关键基因、揭示其抗旱分子机制，为培育抗旱玉米新品种提供基因资源和理论指导。
2、生长素/吲哚-3-乙酸(aux/iaa)编码一个生长素/iaa蛋白，是生长素的早期应答基因家族之一，在植物的发育过程和逆境响应中起着重要的调控作用。aux/iaa基因已被证明与干旱胁迫反应有关。研究表明，该蛋白与arf蛋白的iii和iv结构域相互作用，抑制arf蛋白活性和侧根发育，从而影响抗旱性。dgiaa21的过表达降低了转基因拟南芥的耐旱性，与干旱条件下总叶绿素含量和相对含水量较低，相对电解质泄漏和丙二醛含量(mda)高于col植株有关。小麦过表达aux/iaa蛋白taiaa15-1a通过调控aba信号通路提高小麦的抗旱性。水稻aux/iaa转录因子基因osiaa18的组成性表达提高了转基因拟南芥的盐耐受性和渗透耐受性，也可显著增强水稻的耐盐性和抗旱性。转osiaa20 rnai基因水稻的耐旱性和耐盐性降低，而osiaa20
3、在玉米中，关于aux/iaa基因在耐旱性方面的分子机制的研究较少。为了进一步挖掘zmiaa31在玉米中的功能，本课题进行了深入的研究。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提出一种玉米抗旱负调控因子zmiaa31及其应用。
2、本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、在课题组前期通过dap-seq和rna-seq联合分析，筛选到一个积极响应干旱的基因zmiaa31(zm00001d040541)，发现与该基因表达的蛋白具有调节抗旱性能的功能。
4、一方面，本专利技术请求保护一种玉米抗旱负调控因子zmiaa31，其氨基酸序列如以下任一项所示：
5、（1）序列如seq id no.2所示的氨基酸序列；
6、（2）如seq id no.2所示的氨基酸序列经过插入、缺失或突变一个或几个氨基酸且仍具有（1）中氨基酸功能的序列；
7、（3）序列如seq id no.2所示的氨基酸序列的蛋白与促进该蛋白表达、分泌到胞外或纯化的蛋白组成的蛋白。
8、第二方面，请求保护编码上述的玉米抗旱负调控因子zmiaa31的基因，其核苷酸序列如以下任一项所示：
9、1）编码上述的玉米抗旱负调控因子zmiaa31的核酸序列；
10、2）与1）中的核酸序列反向互补的核酸序列。
11、上述核酸序列与seq id no.1所述的序列具有90%以上的相似度。
12、上述核酸序列如seq id no.1所示。
13、上述的基因在调控玉米抗旱功能中的应用，步骤为：通过构建干扰zmiaa31基因表达的载体，实现提高玉米抗旱性能的提高。
14、一种提高玉米抗旱性能的方法，步骤如下：
15、a. 根据zmiaa31基因的核苷酸序列，设计靶点grna1和grna2；
16、b. 分别设计扩增grna1和grna2的引物对，并进行扩增获得grna1和grna2；
17、c. 将grna1和grna2片段插入pbue411质粒，得pbue411-zmiaa31载体，经农杆菌转入待改良玉米品种，得抗旱性能提高的玉米植株。
18、上述步骤a中grna1的核苷酸序列如seq id no.3所示、grna2的核苷酸序列如seqid no.4所示。
19、上述步骤b中grna1的引物对为grna1_zmiaa31-f1和grna1_zmiaa31-f2，其中grna1_zmiaa31-f1的核苷酸序列如seq id no.5所示、grna1_zmiaa31-f2的核苷酸序列如seq id no.6所示。
20、上述grna2的引物对为grna2_zmiaa31-r1和grna2_zmiaa31-r2，其中grna2_zmiaa31-r1的核苷酸序列如seq id no.7所示、grna2_zmiaa31-f2的核苷酸序列如seq idno.8所示。
21、上述待改良玉米品种为玉米自交系b73。
22、本专利技术具有以下有益效果：
23、本申请筛选到一个积极响应干旱的基因zmiaa31(zm00001d040541)，zmiaa31蛋白或与该蛋白具有相同功能的氨基酸序列可负调控玉米幼苗抗旱性和根系发育；本课题组进一步研究机理发现，zmiaa31通过影响抗氧化氧化酶系统调节对细胞膜的损伤程度，最终负调控玉米苗期的耐旱性和根系发育。
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1.一种玉米抗旱负调控因子ZmIAA31，其氨基酸序列如以下任一项所示：
2.编码权利要求1所述的玉米抗旱负调控因子ZmIAA31的基因，其核苷酸序列如以下任一项所示：
3. 根据权利要求2所述的编码玉米抗旱负调控因子ZmIAA31的基因，其特征在于：所述核酸序列与SEQ ID No.1所述的序列具有90%以上的相似度。
4.根据权利要求3所述的编码玉米抗旱负调控因子ZmIAA31的基因，其特征在于：所述
5.权利要求2所述的基因在调控玉米抗旱功能中的应用，其特征在于：通过构建干扰ZmIAA31基因表达的载体，实现提高玉米抗旱性能的提高。
6.一种提高玉米抗旱性能的方法，其特征在于，步骤如下：
7. 根据权利要求6所述的提高玉米抗旱性能的方法，其特征在于：所述步骤a中gRNA1的核苷酸序列如SEQ ID No.3所示、gRNA2的核苷酸序列如SEQ ID No.4所示。
8. 根据权利要求6所述的提高玉米抗旱性能的方法，其特征在于：所述步骤b中gRNA1的引物对为gRNA1_ZmIAA31-F1和
9. 根据权利要求8所述的提高玉米抗旱性能的方法，其特征在于：所述gRNA2的引物对为gRNA2_ZmIAA31-R1和gRNA2_ZmIAA31-R2，其中gRNA2_ZmIAA31-R1的核苷酸序列如SEQ IDNo.7所示、gRNA2_ZmIAA31-F2的核苷酸序列如SEQ ID No.8所示。
10.根据权利要求6-9任一项所述的提高玉米抗旱性能的方法，其特征在于：所述待改良玉米品种为玉米自交系B73。
...【技术特征摘要】
1.一种玉米抗旱负调控因子zmiaa31，其氨基酸序列如以下任一项所示：
2.编码权利要求1所述的玉米抗旱负调控因子zmiaa31的基因，其核苷酸序列如以下任一项所示：
3. 根据权利要求2所述的编码玉米抗旱负调控因子zmiaa31的基因，其特征在于：所述核酸序列与seq id no.1所述的序列具有90%以上的相似度。
4.根据权利要求3所述的编码玉米抗旱负调控因子zmiaa31的基因，其特征在于：所述
5.权利要求2所述的基因在调控玉米抗旱功能中的应用，其特征在于：通过构建干扰zmiaa31基因表达的载体，实现提高玉米抗旱性能的提高。
6.一种提高玉米抗旱性能的方法，其特征在于，步骤如下：
7. 根据权利要求6所述的提高玉米抗旱性能的方法，其特征在于：所述步骤a中grna1的核苷酸序列如seq id no.3所示、grna2的...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲁晓民，曹丽茹，叶飞宇，王振云，马晨晨，张前进，梁小菡，郭书磊，邓亚洲，张新，
申请(专利权)人：河南省农业科学院粮食作物研究所，
类型：发明
国别省市：
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