[发明专利]一种检测玉米茎秆强度的方法及其特异转座子

说明书

本发明公开了一种检测玉米茎秆强度的方法及其特异转座子。本发明提供了检测玉米基因Stiff1的启动子区域中是否含有27.2‑kb Ty1/Copia转座子的物质在鉴定或辅助鉴定待测玉米茎秆强度中的应用；或，检测玉米基因Stiff1的启动子区域中是否含有27.2‑kb Ty1/Copia转座子的物质在制备鉴定或辅助鉴定待测玉米茎秆强度产品中的应用；所述27.2‑kb Ty1/Copia转座子的核苷酸序列为序列1第2156‑29434位。本发明发现了Stiff1基因启动子区域有27.3‑kb Ty1/Copia转座子，其这个转座子与茎秆强度相关。因此，可以通过检测Stiff1基因启动子区域的转座子，去判断玉米的茎秆强度。

技术领域

本发明属于生物技术领域，尤其涉及一种检测玉米茎秆强度的方法及其特异转座子。

背景技术

19世纪70年代，伴随着化肥在农业上的大量使用，半矮秆基因在世界各地得到广泛的应用，作物的抗倒伏性得到极大的提高，使得当时的水稻和玉米产量翻了一番，有效地避免了一场潜在的粮食危机。在之后的研究中发现，当时应用广泛的半矮秆基因都和赤霉素(gibberellin，GA)有关，即水稻中的Semi Dwarf-1(SD-1)和玉米中的Reduced height-1(Rht-1)，赤霉素信号的消失或减弱能够引起作物株高的降低，同时不会引起其它不利形态和生理性状，因此，通过赤霉素相关基因降低株高以提高作物抗倒伏的模式得到了广泛的应用，据统计，在水稻育种过程中，72％的半矮秆水稻种含有sd-1基因。随着作物产量的不断提高，“矮秆—抗倒—高产”模式的不足逐渐体现出来——矮秆虽然可以降低作物的“茎弯”型倒伏，但是GA信号的消失或减弱在降低株高的同时却导致了茎粗和茎秆中木质素含量的降低，降低了茎秆的强度和作物的生物量。而茎秆强度高的植株不仅可以提高作物的倒伏性，而且还可以提高作物对生物和非生物胁迫的抗性，比如玉米螟(Diatraeagrandiosella D.)、玉米赤霉菌(Gibberella zeae)、玉蜀黍壳色单隔孢菌(Diplodiazeae)和养分胁迫等。并且从理论上来讲，如果在不倒伏的情况下，高秆作物会有更高的生物量和产量，而矮秆作物较低的生物量最终会成为高产的瓶颈。因此，提高茎秆强度是今后提高作物抗倒伏性的一个重要策略。

玉米作为典型的高产C4作物，可为人类提供30％以上的食物热量，在全球粮食安全中发挥着重要的作用。世界范围内每年因倒伏造成的玉米产量损失大约在5-20％，随着玉米育种朝着密植化方向的发展，对玉米的倒伏抗性需求越来越高。

发明内容

为了检测或筛选茎秆强度高的玉米，本发明提供如下技术方案：

本发明一个目的是提供如下应用：

本发明提供了检测玉米基因Stiff1的启动子区域中是否含有27.2-kb Ty1/Copia转座子的物质鉴定或辅助鉴定待测玉米茎秆强度中的应用；

或，本发明提供了检测玉米基因Stiff1的启动子区域中是否含有27.2-kb Ty1/Copia转座子的物质在制备鉴定或辅助鉴定待测玉米茎秆强度产品中的应用；

玉米基因Stiff1的启动子区域为玉米基因Stiff1起始密码子上游300bp-35kb的区域。

在本发明的实施例中，所述玉米基因Stiff1的启动子区域的核苷酸序列为序列1或序列2或其衍生物；

上述序列1或序列2或其衍生物为将序列1或序列2经过1个或几个核苷酸的取代和/或缺失和/或添加得到的DNA分子。

B73Stiff1基因启动子区域为序列表中序列1所示的DNA分子，其中第2156-29434位为转座子序列)；B73Stiff1基因的核苷酸序列为序列9。Ki11stiff1启动子序列为序列表中序列2所示的DNA分子。

所述27.2-kb Ty1/Copia转座子为如下(a1)或(a2)或(a3)或(a4)所示的DNA分子：