[发明专利]GRMZM2G701063基因在逆境胁迫中的应用

说明书

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及玉米GRMZM2G701063基因在调节植物逆境胁迫反应中应用的专利申请。所述玉米GRMZM2G701063基因，其CDS长度为822bp，编码273个氨基酸的R2R3类MYB转录因子。研究表明，该基因与玉米叶鞘、雄穗生长发育相关，与野生型B73相比，该基因异常表达后，玉米表型表现出叶鞘发青（野生型B73具体表现为：光照下逐渐发紫）、雄穗无色（野生型B73表现为：花药发紫）的表型特征，同时干旱耐受性明显增强。基于这些特性，可为具有特定表型的植物新品种培育和具有较好逆境抗性植物新品种培育奠定一定的理论和应用基础。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及玉米GRMZM2G7010633基因在调节植物逆境胁迫反应中应用的专利申请。

背景技术

玉米作为全球第一大农作物，其产量和质量直接影响着人类社会的生存与发展。而干旱是作物产量最重要的限制因子，目前已成为植物逆境胁迫的中心话题之一。

在长期的植物抗旱研究中，已经鉴定出许多可以在植物干旱胁迫反应中发挥重要作用的组分，但是对于这些组分的鉴定及它们功能发挥途径的研究主要是通过模式之物拟南芥等实现的。而对于重要的农作物如玉米、水稻、小麦等，对其基因组中具有干旱胁迫功能及调控组分的研究相对较少，因而鉴定它们基因组中响应干旱胁迫的重要组分及干旱反应途径则具有十分重要的理论及现实意义。

对于玉米GRMZM2G701063基因（参见玉米生物信息数据库：https://www.maizegdb.org/gene_center/gene/GRMZM2G701063），已有研究表明：GRMZM2G701063基因的CDS长度为822bp，编码273个氨基酸的R2R3类MYB转录因子；对于与该基因同源基因功能预测认为，其与植物的次生代谢产物的生成具有关联性，但未有报告其与逆境反应相关。

发明内容

本申请的目的在于通过对玉米GRMZM2G701063基因的初步研究，从而对该基因与植物表型相关性及逆境反应相关性中的功能有初步了解，进而为作物新品种培育奠定一定的理论和应用基础。

本申请所采取的技术方案详述如下。

玉米GRMZM2G701063基因在植物生长中的应用，所述玉米GRMZM2G701063基因，其CDS长度为822bp，编码273个氨基酸的R2R3类MYB转录因子，该基因与玉米叶鞘、雄穗生长发育相关，该基因因片段缺失、插入突变等原因导致基因异常表达后，玉米表型表现出叶鞘发青（野生型玉米B73品种具体表现为：玉米叶鞘在光照条件下逐渐发紫）、雄穗无色（野生型玉米B73品种具体表现为：花药发紫）的表型特征。

一种培育具有特定表型特征玉米新品种的方法，所述特定表型特征指叶鞘发青、雄穗无色表型特征，该方法通过基因插入或者基因沉默技术将玉米GRMZM2G701063基因失活，使其异常表达。

GRMZM2G701063基因在逆境胁迫中的应用，该基因与植物干旱胁迫反应相关，该基因因缺失突变、插入突变等原因导致异常，植物干旱耐受性明显增强，所述植物具体例如为玉米。

一种提高植物干旱耐受性的方法，该方法通过基因插入或者基因沉默技术将GRMZM2G701063基因或与GRMZM2G701063基因同源基因异常，使其活性改变。

现有技术中，针对与玉米GRMZM2G701063同源的基因有功能预测认为，该基因可能在植物次生代谢产物类黄酮的生成中发挥一定作用（基于同源基因功能研究），但关于该基因的实际功能一直缺乏实验验证，尤其是针对玉米GRMZM2G701063基因在逆境中的功能缺乏实际研究。