玉米cAMP依赖蛋白激酶ZmcPK、其编码基因及其应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115960857A(43)申请公布日2023.04.14(21)申请号202210900808.XA01H5/00(2018.01)(22)申请日2022.07.28A01H6/46(2018.01)(71)申请人河南农业大学地址450002河南省郑州市金水区农业路63号(72)发明人杨浩张宇萍穆心愿王亚玲张丽娟闫鹏涛(74)专利代理机构郑州盈派知识产权代理事务所(普通合伙)41196专利代理师樊羿张晓辉(51)Int.Cl.C12N9/12(2006.01)C12N15/54(2006.01)C12N15/82(2006.01)A01H5/02(2018.01)权利要求书1页说明书9页序列表（电子公布）附图3页(54)发明名称玉米cAMP依赖蛋白激酶ZmcPK、其编码基因及其应用(57)摘要本申请公开了一种玉米cAMP依赖蛋白激酶ZmcPK、其编码基因及其应用，旨在解决当前玉米花粉耐高温基因资源匮乏的技术问题。本申请筛选并鉴定到高等植物cAMP依赖的蛋白激酶ZmcPK，促进高温胁迫下玉米花粉管的生长速率和玉米花粉管生长的机制，鉴定到ZmcPK基因仅在玉米花粉中特异表达且具有蛋白激酶活性，外源施加其活化底物cAMP能够促进其激酶活性，同时提高高温胁迫下玉米花粉的萌发率和花粉管生长速率，为培育花期耐高温玉米品种提供重要基因资源。CN115960857ACN115960857A权利要求书1/1页1.一种玉米cAMP依赖蛋白激酶ZmcPK，其为下组中的至少一种：（1）如SEQIDNo.2所示；（2）由SEQIDNO.2经过一个或数个氨基酸残基的取代、缺失和/或添加且具有影响玉米花粉管发育相关性状的蛋白质；（3）与SEQIDNO.2的氨基酸序列具有70%以上同源性且影响产量相关性状的氨基酸序列。2.编码权利要求1所述玉米cAMP依赖蛋白激酶的基因ZmcPK，其核苷酸序列为下组中的至少一种：（1）如SEQIDNo.1所示的DNA分子；（2）在SEQIDNO.1的基础之上经过一至数个碱基替换和/或一至数个碱基的插入和/或缺失以及大片段的核苷酸序列插入/缺失/移位/倒位所形成的能影响玉米花粉管发育相关性状的DNA分子；（3）能够与SEQIDNO.1的核苷酸序列在中等严格杂交条件下杂交且影响玉米花粉管发育相关性状的核苷酸序列；（4）与SEQIDNO.1的核苷酸序列具有80%以上同源性且影响玉米花粉管发育相关性状的核苷酸序列。3.一种表达载体，含有权利要求2所述的基因ZmcPK。4.权利要求3所述表达载体为ZmcPK‑GFP、ZmcPK‑GST原核表达载体。5.权利要求1所述玉米cAMP依赖蛋白激酶ZmcPK、权利要求2所述基因ZmcPK或权利要求3所述表达载体在玉米抗高温胁迫中的应用。6.权利要求2所述基因ZmcPK或权利要求3所述表达载体在培育花期耐高温玉米品种中的应用。2CN115960857A说明书1/9页玉米cAMP依赖蛋白激酶ZmcPK、其编码基因及其应用技术领域[0001]本申请涉及基因工程技术领域，具体涉及一种玉米cAMP依赖蛋白激酶ZmcPK、其编码基因及其应用。背景技术[0002]玉米是重要粮食作物，产量与面积均居粮食作物之首，随着气候的变暖，近年来高温、热害频发，对玉米造成了严重的损失。相关研究数据表明，玉米花粉生长期对高温最为敏感，超过35℃以上的高温会可加快其生长和发育，影响玉米花粉发育、进而影响授粉，缩短其生育期，导致结实率显著下降，产量受损严重。[0003]玉米在开花期高温胁迫会导致花粉成熟及花药开裂、花粉管的伸长受阻，影响花粉萌发，从而导致不育，使玉米的结实率降低；在高温胁迫下代谢过程也会受到影响，花粉活力及萌发能力明显下降，同时高温也容易引起蛋白质变性，导致内质网中错误折叠的蛋白质积累，引发植物未折叠蛋白反应。[0004]但目前有关玉米花粉高温胁迫的研究非常有限。因此，鉴定玉米花粉中高温胁迫响应基因并进行功能解析和利用，不仅可拓展对玉米高温胁迫响应机制的理解，而且可为培育耐高温玉米品种提供重要的基因资源。[0005]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。发明内容[0006]本申请提供了一种玉米cAMP依赖蛋白激酶ZmcPK、其编码基因及其应用，解决当前玉米花粉耐高温基因资源匮乏的技术问题。[0007]为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：根据本公开的一个方面，提供一种玉米cAMP依赖蛋白激酶ZmcPK，其为下组中的至少一种：（1）如SEQIDNo.2所示；（2）由SEQIDNO.2经过一个或数个氨基酸残基的取代、缺失和/或添加且具有影响玉米花