[发明专利]玉米高温响应蛋白激酶ZmCDPK7、其编码基因及应用

说明书

本发明公开了一种玉米高温响应蛋白激酶ZmCDPK7、其编码基因及应用，旨在筛选鉴定出能够响应高温的CDPK并明确其功能的技术问题。本发明筛选出了一种玉米蛋白激酶ZmCDPK7和编码ZmCDPK7基因，并设计了其基因扩增引物，及表达载体。该ZmCDPK7或其编码基因能够应用于玉米高温抵制调控中，还可应用于耐高温玉米品种的选育。本发明首次筛选并确证了玉米高温响应蛋白激酶ZmCDPK7基因能够增强玉米耐高温胁迫的生物学功能，为玉米抗高温育种提供了新的技术途径。

技术领域

本发明涉及分子生物学技术领域，具体涉及一种玉米高温响应蛋白激酶ZmCDPK7、其编码基因及应用。

背景技术

玉米是我国第一大粮食作物，产量与种植面积均居粮食作物之首，在国家粮食安全中发挥着重要作用。但近几年高温热害频发对全国玉米生产带来严重损失。玉米生殖生长的最适温度为25～28℃，较高温度可加快其生长和发育，缩短其生育期，但极端高温可阻碍其生长和发育，如32℃以上的高温不利于其干物质积累，而连续超过5天35℃以上的高温会严重影响玉米开花、授粉与灌浆，出现秃尖、满天星、空杆等畸形穗现象。

研究预测全球平均气温每升高1℃，玉米产量将会降低7.4%。面对高温对玉米生产带来的严峻考验，解决这一问题最基本、最有效的手段是选育和推广耐高温玉米新品种，而当前玉米育种工作的成效主要取决于玉米耐高温新种质的鉴定与优异基因资源的挖掘与利用。

截至目前，国内外农作物育种所取得的突破性成绩无不与重要基因的发现与利用密切相关。玉米耐热性是复杂的数量性状，筛选优异耐高温自交系、了解其遗传规律并鉴定功能基因是耐高温育种的关键环节。

因此，在全基因组水平上开展耐高温性状重要基因的挖掘，对关键调控基因进行功能解析并加以利用，不仅可促进现代生物技术与常规育种的有机结合，推进玉米育种从“经验育种”向“精准育种”转变，而且可为培育耐高温玉米品种提供重要的基因资源与技术支撑，从而为分子育种以及基因组选择育种奠定坚实的基础。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何筛选鉴定出能够响应高温的ZmCDPK，并明确其功能，为培育出一批综合抗性突出、适应性广的优良玉米新品种提供候选基因资源，以促进我国玉米生产的发展。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

经过长期大量的试验研究，发明人筛选出了一个在高温胁迫条件下显著表达的蛋白激酶ZmCDPK7，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示；编码ZmCDPK7基因的DNA序列如SEQ IDNO.2所示。并通过分析研究发现在其启动子区域中包含有响应ABA和高温胁迫的顺式作用元件。

并且提供了一种能有效扩增编码ZmCDPK7的基因的引物，其碱基序列为：

ATGGGCAACTGCTGCGTAAC或CTACTGCGTACTCTCCATCT。

设计了一种装载有所述DNA序列的表达载体。

通过瞬时过表达和RNAi技术证明了ZmCDPK7在玉米抵制高温胁迫伤害中的作用，所述ZmCDPK7或其编基因能够应用于玉米高温抵制调控中。