[发明专利]控制玉米株高和穗位高基因ZmCOL14及其应用

说明书

本发明属于分子遗传学领域。具体涉及控制玉米株高和穗位高的基因ZmCOL14及其在调控玉米株高和穗位高性状方面的应用。本发明提供了一个控制玉米株高和穗位高基因ZmCOL14，公开了利用基因工程手段操作ZmCOL14基因以延迟玉米开花期并降低玉米株高和穗位高的方法，且提供了一种在长日照条件下提早玉米开花期并提高玉米株高和穗位高的突变基因。

技术领域

本发明属于分子遗传学领域。具体涉及控制玉米株高和穗位高的基因ZmCOL14及其在调控玉米株高和穗位高性状方面的应用。本发明提供了一个控制玉米株高和穗位高基因ZmCOL14，公开了利用基因工程手段操作ZmCOL14基因以延迟玉米开花期并降低玉米株高和穗位高的方法，且提供了一种在长日照条件下提早玉米开花期并提高玉米株高和穗位高的突变基因。

背景技术

在玉米的主要农艺性状中，株高和穗位高影响到玉米的抗倒性、光合效能、收获指数，与玉米产量密切相关。因此，在玉米育种实践与种质资源改良工作中，株高和穗位高性状具有重要的价值。此外，玉米的株高和穗位高性状也与机械化收割效率紧密相关。理解株高和穗位高性状的调控机制，并能够灵活调控玉米品种的株高和穗位高对于玉米种植和收获都具有重要作用。

由于株高和穗位高受主效基因和微效多基因的共同控制，表现为典型的数量性状遗传。尽管有一些调控玉米株高和穗位高的基因被定位与克隆(华南农业大学.玉米ZmPIF3s突变型蛋白、其编码基因及其在育种上的应用：CN201910273522.1[P].2019-08-02.；杭州瑞丰生物科技有限公司.CYP78A基因在增加玉米株高和增强植株长势中的应用：CN201510230547.5[P].2016-12-07.；中国农业大学.与玉米株高相关基因及其编码蛋白与应用：CN200410037404.4[P].2005-01-26.；中国农业科学院作物科学研究所.利用基因编辑技术创制玉米矮化材料的方法：CN201910371358.8[P].2019-08-16.)，更多的株高和穗位高性状相关基因有待进一步克隆。

开花期是作物进化和适应过程中的重要性状，理解作物开花期性状的遗传基础、克隆候选基因可以提高作物的环境适应能力和可塑性，这对培育适应不同生态区的优良作物品种具有重要的意义，同时也将促进产量等与开花期密切相关的重要生产性状的遗传改良进程。

能够同时对株高和花期性状进行调控，有助于玉米适应特定的生态环境和收获方式。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种控制玉米株高和/或穗位高的基因ZmCOL14及其在调控玉米株高和穗位高性状中的应用。

本发明的目的之二在于公开一种提早玉米开花期并降低玉米株高和穗位高的方法。

本发明的目的之二在于公开一种玉米突变基因在长日照条件下延迟玉米开花期并提高玉米株高和穗位高中的应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种控制玉米株高和/或穗位高的基因ZmCOL14及其在调控玉米株高和/或穗位高性状中的应用，其特征在于，所述基因的核酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明还提供了一种可以用来降低玉米株高和/或穗位高的蛋白，其特征在于，所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示。

本发明还提供了一种可以用来降低玉米株高和/或穗位高的核酸，其特征在于，所述的核酸编码上述的蛋白；在一些实施方案中，上述的核酸序列如SEQ ID NO.2所示。

本发明还提供了一种可以用来降低玉米株高和/或穗位高的基因表达盒，其特征在于，所述表达盒含有上述的核酸序列。

在一些实施方案中，上述核酸与pZmUBI启动子、3×Flag标签和nos终止子可操作地连接。

在一些实施方案中，上述基因表达盒的序列如SEQ ID NO.4所示。