[发明专利]ZmGGH基因的应用及调控玉米叶酸含量的材料及方法

说明书

本发明涉及ZmGGH基因的应用及调控玉米叶酸含量的材料及方法，属于生物科学技术领域。本发明提供了ZmGGH基因在调控玉米叶酸含量中的应用，过表达ZmGGH基因玉米叶酸含量下降48.1～70.3％，ZmGGH基因突变将提高叶酸含量，本发明为玉米育种及品质改良奠定理论基础。

技术领域

本发明涉及生物科学技术领域，具体涉及ZmGGH基因的应用及调控玉米叶酸含量的材料及方法。

背景技术

叶酸是一种水溶性B族维生素(vitB9)，包括四氢叶酸(tetrahydrofolate,THF)及其衍生物，是动植物体生长发育所必需的微量营养素。叶酸缺乏会导致严重的发育障碍。人类不能合成叶酸，主要从膳食或叶酸片剂中补充叶酸。人类最重要的主食作物(如水稻，小麦和玉米)，叶酸含量较低。目前，叶酸片剂和生物强化主食作物是解决叶酸缺乏症的主要方法。对中国人而言，亚甲基四氢叶酸还原酶MTHFR基因(5,10-methylenetetrahydrofolate reductase)突变容易导致体内叶酸缺乏，而且对叶酸片剂吸收和代谢效果不好，因此主食作物生物强化被认为是抗叶酸缺乏症的一种绿色健康的方法。目前，全球叶酸缺乏的人群仍比较普遍，解决全球性叶酸缺乏问题对人类生存与健康具有重要意义。

玉米是重要的粮食经济作物，研究影响与玉米叶酸稳定性相关的基因功能，明确其对叶酸含量的影响，对玉米叶酸营养强化研究具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供ZmGGH基因的应用及调控玉米叶酸含量的材料及方法。过表达ZmGGH基因能够降低玉米叶酸含量，沉默ZmGGH基因能够提高玉米叶酸含量。

本发明提供了ZmGGH基因在调控玉米叶酸含量中的应用，所述ZmGGH基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明还提供了过表达ZmGGH基因在降低玉米叶酸含量中的应用，所述ZmGGH基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明还提供了沉默ZmGGH基因在提高玉米叶酸含量中的应用，所述ZmGGH基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明还提供了一种调控玉米叶酸含量的材料，所述材料能够过表达或沉默ZmGGH基因，所述ZmGGH基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

优选的是，所述材料包括载体或菌。

本发明还提供了一种调控玉米叶酸含量的表达载体，所述表达载体能够过表达ZmGGH基因或沉默ZmGGH基因，所述ZmGGH基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

优选的是，所述表达载体的骨架载体包括pCAMBIA3301。

本发明还提供了检测ZmGGH基因的引物对，所述引物对的核苷酸序列分别如SEQID NO.2和SEQ ID NO.3所示，所述ZmGGH基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明还提供了一种调控玉米叶酸含量的方法，包括以下步骤：构建过表达ZmGGH基因的玉米株系，降低玉米中叶酸含量；或构建沉默ZmGGH基因的玉米株系，提升玉米中叶酸含量；所述ZmGGH基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

优选的是，过表达ZmGGH基因的玉米株系的构建方法包括农杆菌介导法；沉默ZmGGH基因的玉米株系的构建方法包括基因编辑法或RNA干扰法。