[发明专利]ZmEREB167基因在调控玉米籽粒发育中的应用

说明书

本发明公开了ZmEREB167基因在调控玉米籽粒发育中的应用。本发明提供了ZmEREB167蛋白或其相关生物材料在调控植物籽粒发育中的应用。所述相关生物材料为能够表达所述ZmEREB167蛋白的核酸分子或含有所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系；所述ZmEREB167蛋白为SEQ ID No.1所示蛋白或其经一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加，或序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白，或其N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。实验证明，ZmEREB167及其编码基因可以调控玉米的籽粒发育。本发明对于培育高产植物新品种具有重要意义。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别涉及ZmEREB167基因在调控玉米籽粒发育中的应用。

背景技术

玉米是我国产量和播种面积均居第一的主要粮食作物，玉米是重要的粮食和饲料来源，同时也是重要的工业原料，在整个国民经济中有着十分重要的作用。到2050年世界人口将达到90亿提高作物产量仍然是一个十分重要的问题。传统的作物育种方式如今已经不能满足粮食增长的需求，随着分子生物学的发展，运用分子生物学手段，寻找参与调控作物产量性状的相关基因，探究其功能，通过基因工程的手段对这些基因加以利用，将成为提高作物产量的主要方式。

种子大小是一个复杂的农艺性状，种子的大小受内在和外在因素的影响，比如：激素，糖的转运，转录因子的调控以及环境因素等。然而我们对决定粒重的分子机制的理解知之甚少。组织切片发现玉米籽粒由胚胎、胚乳和母体周围组织3部分组成(Doll etal.2020)。在遗传水平，玉米粒重通常由一系列微效基因或数量性状位点(QTL)调控(Zhanget al.2020)，粒重基因的这些特点使我们找到控制粒重基因更加困难。

在玉米中，利用关联分析和同源基因克隆等策略，鉴定了一些控制籽粒发育相关基因。包括ZmSweet4c、Dek35、o11、Emp16,DA1,Mn1和BG1等(Sosso et al.2015；Chen etal.2017；Feng et al.2018；Xiu et al.2016；Xie et al.2017；Li et al.2013；Simmonset al.2020)。Yang等利用关联分析的方法克隆到一个控制玉米粒重的关键基因ZmHKW1,超表达后该基因可以显著增加玉米百粒重(Yang et al.2019)。

发明内容

本发明的目的是提供ZmEREB167基因在调控玉米籽粒发育中的应用。

第一方面，本发明要求保护ZmEREB167蛋白或其相关生物材料在如下任一中的应用：

(a)调控植物籽粒发育；

(b)调控植物籽粒重量；

(c)调控植物籽粒长度；

(d)调控植物籽粒宽度；

(e)调控植物产量。

其中，所述相关生物材料可为能够表达所述ZmEREB167蛋白的核酸分子，或含有所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系。