调控玉米穗位高和花期的蛋白及其编码基因和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116004704A(43)申请公布日2023.04.25(21)申请号202111231384.4C12N15/29(2006.01)(22)申请日2021.10.22C12N5/10(2006.01)C07K14/415(2006.01)(71)申请人中国农业科学院作物科学研究所A01H5/00(2018.01)地址100081北京市海淀区中关村南大街A01H5/02(2018.01)12号A01H6/46(2018.01)申请人三亚中国农业科学院国家南繁研究A01H6/20(2018.01)院(72)发明人李春辉关红辉陈小晶李永祥张登峰刘旭洋石云素宋燕春黎裕王天宇(74)专利代理机构北京纪凯知识产权代理有限公司11245专利代理师关畅(51)Int.Cl.C12N15/82(2006.01)权利要求书2页说明书15页序列表11页附图4页(54)发明名称调控玉米穗位高和花期的蛋白及其编码基因和应用(57)摘要本发明公开了蛋白质及其相关生物材料，以及该蛋白质或调控所述蛋白质编码基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在调控植物穗位高和/或花期中的应用；所述蛋白质为氨基酸序列是SEQIDNo.1的蛋白质。基于CRISPR‑Cas9系统的敲除实验成功获得了该蛋白质编码基因敲除的转基因植株，收获转基因阳性植株自交获得的植株与野生型表型鉴定和比较的结果表明敲除目的基因可降低玉米自交系的穗位高；而在拟南芥中过表达蛋白编码基因导致拟南芥花期缩短，从而证明基因Zm00001d010894在穗位高和/或花期表型中具有重要的生物学功能。CN116004704ACN116004704A权利要求书1/2页1.一种降低玉米穗位高的方法，包括通过敲除玉米中下述蛋白质的编码基因来降低穗位高。所述蛋白质为如下A1)、A2)或A3)：A1)氨基酸序列是SEQIDNo.1的蛋白质；A2)SEQIDNo.1所示的氨基酸序列经过一个以上氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与A1)所示的蛋白质具有80％以上的同一性且与植物籽花期和/或穗位相关的蛋白质；A3)在A1)或A2)的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，敲除玉米中权利要求1中所述蛋白质的编码基因为将玉米的编码链的编码序列是SEQIDNo.2所示的DNA分子进行下述至少一种突变：F1)将SEQIDNo.2所示的DNA分子突变为Zm00001d010894/‑55bp，所述Zm00001d010894/‑55bp是将SEQIDNo.2所示DNA分子的第1‑55位的核苷酸缺失，保持序列2的其他核苷酸序列不变得到的DNA分子；F2)将SEQIDNo.2所示的DNA分子突变为Zm00001d010894/‑53bp，所述Zm00001d010894/‑53bp是将SEQIDNo.2所示DNA分子的第1‑53位的核苷酸缺失，保持序列2的其他核苷酸序列不变得到的DNA分子。3.权利要求1或2任一所述的方法在创制玉米突变体植株和/或玉米育种中的应用。4.蛋白质或调控所述蛋白质编码基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质的应用，其特征在于：所述应用为下述任一种：D1)蛋白质或调控所述蛋白质编码基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在调控植物穗位高和/或花期中的应用；D2)蛋白质或调控所述蛋白质编码基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在制备调控植物穗位高和/或花期的产品中的应用；D3)蛋白质或调控所述蛋白质编码基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在制备培育花期早和/或穗位低的植物的产品中的应用；D4)蛋白质或调控所述蛋白质编码基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质在植物育种中的应用；所述蛋白质为如下A1)、A2)或A3)：A1)氨基酸序列是SEQIDNo.1的蛋白质；A2)SEQIDNo.1所示的氨基酸序列经过一个以上氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与A1)所示的蛋白质具有80％以上的同一性且与植物籽花期和/或穗位相关的蛋白质；A3)在A1)或A2)的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质。5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述调控所述蛋白质编码基因的表达物质或调控所述蛋白质活性或含量的物质为生物材料，所述生物材料为下述B1)至B9)中的任一种：B1)编码权利要求3中所述蛋白质的核酸分子；B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒；2CN116004704A权利要求书2/2页B3)含有B1)所述核酸分子的重组载体、或含有B2)所述表达盒的重组载体；B4)含有B1)所述核酸分子的重组微生物、或含有B2)所述表达盒的重组微生物、或含有B3)所述重组载体的重组