改良玉米果穗形态的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114891826A(43)申请公布日2022.08.12(21)申请号202210337659.0(22)申请日2022.04.01(71)申请人华中农业大学地址430000湖北省武汉市洪山区狮子山街1号(72)发明人刘喻罗芸严建兵(74)专利代理机构咸宁鸿信专利代理事务所(普通合伙)42249专利代理师叶厚朴(51)Int.Cl.C12N15/82(2006.01)A01H5/00(2018.01)A01H6/46(2018.01)C12N15/54(2006.01)权利要求书1页说明书3页序列表19页附图2页(54)发明名称改良玉米果穗形态的方法(57)摘要本发明涉及玉米基因ZmTPK1在改良玉米果穗形态中的应用，属于分子遗传学领域。本发明公开了玉米果穗形态基因ZmTPK1，其特征在于所述基因的核苷酸序列如SEQIDNO.2‑SEQIDNO.3任意一个所示；所编码的氨基酸序列如SEQIDNO.1所示。进一步地，本发明提供了改良玉米果穗形态的方法，该方法可用于提高鲜食玉米品质。CN114891826ACN114891826A权利要求书1/1页1.一种基因在调控玉米果穗形态中的应用，其特征在于：所述基因序列如SEQIDNO.2‑SEQIDNO.3任意一个所示。2.一种改良玉米果穗形态的方法，其特征在于：抑制玉米中SEQIDNO.1所示基因编码蛋白的表达和/或活性，选择玉米果穗变小的植株。3.根据权利要求2所述改良玉米果穗形态的方法，其特征在于：所述抑制蛋白表达和/或活性的方法包括基因编辑、RNA干扰、T‑DNA插入中任一种。4.根据权利要求3所述改良玉米果穗形态的方法，其特征在于：所述基因编辑采用CRISPR/Cas9方法。5.根据权利要求4所述改良玉米果穗形态的方法，其特征在于：所述CRISPR/Cas9方法在玉米中的基因组靶标区域的DNA序列如SEQIDNO.4或SEQIDNO.5所示。6.一种改良玉米果穗形态的试剂盒，其特征在于：包括如下任一种：(1)能够识别权利要求5中所述靶标序列的RNA分子(2)编码(1)所述RNA的DNA分子；(3)表达(1)所述RNA的载体。7.根据权利要求6所述的试剂盒，其特征在于：所述的RNA分子的序列如SEQIDNO.6或SEQIDNO.7所示。8.一种玉米突变基因，其特征在于：所述突变基因序列为SEQIDNO.8或SEQIDNO.9所示。9.权利要求7所述的玉米突变基因在改良玉米果穗形态中的应用。2CN114891826A说明书1/3页改良玉米果穗形态的方法技术领域[0001]本发明涉及玉米基因ZmTPK1在改良玉米果穗形态中的应用，属于分子遗传学领域。背景技术[0002]鲜食玉米兼具粮、果、蔬三类食物特性，受到民众喜爱。甜玉米更是世界范围内第三大蔬菜作物。我国鲜食玉米年种植面积已超过2000多万亩，并有继续扩大的趋势。在我国很多地区，由于种植成本相对较高，消费群体大，市场销售旺盛，且销售价格看好，鲜食玉米消费的主要形式是鲜穗鲜食，加工比例很低。这就要求果穗品质优良、外观漂亮、排列紧密、果穗大小适中。因此，对玉米果穗形态性状的改良在鲜食玉米品种选育和产品开发中具有重要的应用前景。[0003]为解决上述问题，本发明筛选到一个控制玉米果穗形态的基因ZmTPK1，敲除该基因后玉米穗长和穗宽均降低，果穗整体变小，适合作为可以鲜食的鲜穗，能够用于改良鲜食玉米的果穗形态，提高鲜食玉米品质。发明内容[0004]本发明的目的之一在于提供一个影响玉米果穗形态的基因ZmTPK1的核酸序列及其编码的氨基酸序列。[0005]本发明的目的之二在于公开一种改良玉米果穗形态的方法。[0006]本发明的目的之三在于公开一种玉米小果穗突变基因。[0007]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：[0008]本发明提供一种基因在调控玉米果穗形态中的应用，其特征在于：所述基因序列如SEQIDNO.2‑SEQIDNO.3任意一个所示。[0009]本发明还提供一种改良玉米果穗形态的方法，其特征在于：抑制玉米中SEQIDNO.1所示基因编码蛋白的表达和/或活性，选择玉米果穗变小的植株。[0010]在一些实施方案中，上述抑制蛋白表达和/或活性的方法包括基因编辑、RNA干扰、T‑DNA插入中任一种。[0011]在一些实施方案中，上述基因编辑采用CRISPR/Cas9方法。[0012]在一些实施方案中，上述CRISPR/Cas9方法在玉米中的基因组靶标区域的DNA序列如SEQIDNO.4或SEQIDNO.5所示。[0013]本发明还提供一种改良玉米果穗形态的试剂盒，其特征在于：包括如下任一种：[0014](1)能够识别上述靶标序列的RNA分子；该RNA分子可以是包含gRN