[发明专利]一种调控玉米叶夹角的ZmCLA2-1基因及其应用

说明书

本发明涉及作物遗传育种领域，特别是指一种调控玉米叶夹角的ZmCLA2‑1基因及其应用。本发明利用过表达技术促使玉米内源ZmCLA2‑1基因的表达，引起叶枕部位远轴端支持组织发达，木质化程度高，厚壁细胞的层数较多，细胞较小而多，维管束增大，导致叶夹角减小。具体的说就是将ZmCLA2‑1基因与组成型启动子融合构建促进基因表达的载体，通过转基因技术创造叶夹角小、株型紧凑的玉米自交系，用于培育玉米耐密新品种。本发明将含有SEQ ID NO：1所示序列的基因进行改造，导入玉米植株中，可以创建株型紧凑、叶夹角小的玉米育种材料，对玉米育种具有重要的实际应用意义。

技术领域

本发明涉及作物遗传育种领域，特别是指一种调控玉米叶夹角的ZmCLA2-1基因及其应用。

背景技术

近年来，耕地面积逐步减少，各种作物种植面积和实际需求的平衡等因素也导致了玉米的种植面积减少。而国家发展所需的玉米不断增加，在有限的可耕面积上只有通过提高单位面积产量进而增加总产满足社会需求，确保国家粮食安全。通过培育耐密优良的玉米品种来增加种植密度是单位面积产量提高的方法被提出。耐密高产玉米新品种必须具有耐密的株型和耐密的特性。紧凑合理株型是耐密高产的一个重要外在形态指标，玉米光合产物源、流、库合理高效运转等是耐密高产的一个重要内在生理机制。叶夹角是玉米株型性状中最重要的性状之一，叶夹角小的品种通常种植密度高，根茎营养物质吸收力强，植株叶片向上直立从而能够截获更多的阳光，有利于提高光合效率，降低群体遮荫综合症。上世纪六、七十年代国内外对玉米茎叶夹角与种植密度及其对产量的影响就引起了人们的关注，Pendleton等（1968）对玉米茎叶夹角与种植密度对产量的影响研究发现，在密植条件下，含有无叶舌基因liguleless2的杂交种（紧凑）与对应杂交种相比，平均亩产提高41.2%；Austin等（1989）研究表明，玉米叶夹角与产量之间存在着相关性，上部叶片直立、夹角小，有利于中部叶片接收光照，增强中上部叶片的光合作用，提高干物质的生产与积累，进而提高产量。我国育种家李登海从1989年到2005年，通过选育耐密玉米新品种，种植密度从5000株／亩提高至6500株／亩，将创造世界夏玉米的高产纪录1096.3kg／亩至1402.86kg／亩。由此可见，玉米产量的进一步提高的主要方法之一就是提高种植密度。因此，叶夹角不仅是影响玉米种植密度和产量的一个重要因素，而且是当前及未来玉米高产育种的关键性状。