玉米ZmER1基因在提高玉米穗腐病抗性中的应用的制作方法
技术特征:
1.一组与玉米穗腐病抗性显著相关的snp分子标记在玉米穗腐病抗性分子标记辅助选择或全基因组选择中的应用,其特征在于,所述snp分子标记包括snp1-snp50,其位于玉米的第1号染色体,具体信息如下:(1)碱基位置47833646的snp,类型为a/g;(2)碱基位置47833949的snp,类型为t/g;(3)碱基位置47834083的snp,类型为a/c;(4)碱基位置47834369的snp,类型为a/g;(5)碱基位置47834384的snp,类型为t/c;(6)碱基位置47834515的snp,类型为c/t;(7)碱基位置47834855的snp,类型为c/a;(8)碱基位置47834958的snp,类型为g/a;(9)碱基位置47835040的snp,类型为a/g;(10)碱基位置47835468的snp,类型为t/g;(11)碱基位置47835529的snp,类型为g/t;(12)碱基位置47835695的snp,类型为t/c;(13)碱基位置47835718的snp,类型为g/a;(14)碱基位置47835720的snp,类型为g/t;(15)碱基位置47835858的snp,类型为c/a;(16)碱基位置47835891的snp,类型为g/a;(17)碱基位置47835994的snp,类型为g/c;(18)碱基位置47836112的snp,类型为c/t;(19)碱基位置47836286的snp,类型为g/t;(20)碱基位置47836402的snp,类型为t/c;(21)碱基位置47836763的snp,类型为a/t;(22)碱基位置47836798的snp,类型为c/t;(23)碱基位置47836873的snp,类型为t/a;(24)碱基位置47837201的snp,类型为c/t;(25)碱基位置47854995的snp,类型为c/t;(26)碱基位置47924208的snp,类型为g/a;(27)碱基位置47926447的snp,类型为g/a;(28)碱基位置47926814的snp,类型为g/a;(29)碱基位置48033414的snp,类型为a/g;(30)碱基位置48033453的snp,类型为t/c;(31)碱基位置48033464的snp,类型为g/t;(32)碱基位置48034381的snp,类型为a/c;(33)碱基位置48034462的snp,类型为c/t;(34)碱基位置48034503的snp,类型为g/t;(35)碱基位置48034557的snp,类型为t/c;(36)碱基位置48034585的snp,类型为t/c;(37)碱基位置48034681的snp,类型为g/a;(38)碱基位置48039029的snp,类型为a/g;(39)碱基位置48072690的snp,类型为t/c;(40)碱基位置48074130的snp,类型为g/t;(41)碱基位置48180190的snp,类型为t/c;(42)碱基位置48272315的snp,类型为g/a;(43)碱基位置48338772的snp,类型为a/g;(44)碱基位置48369577的snp,类型为c/t;(45)碱基位置48372189的snp,类型为c/a;(46)碱基位置48389174的snp,类型为a/g;(47)碱基位置48389228的snp,类型为g/a;(48)碱基位置48392075的snp,类型为c/t;(49)碱基位置48392266的snp,类型为c/a;(50)碱基位置48395513的snp,类型为t/g;所述碱基位置是基于已测序玉米自交系b73基因组第5版本,即zm-b73-reference-nam-5.0。
2.zmer1基因在调控玉米穗腐病抗性中的应用,其特征在于,zmer1基因正调控玉米穗腐病抗性,在玉米中抑制zmer1基因的表达和/或活性,会导致玉米对穗腐病敏感,抗穗腐病能力下降;所述zmer1基因的核苷酸序列如seq id no:1所示,zmer1基因编码蛋白质的氨基酸序列如seq id no.2所示。
3.如权利要求 2所述的应用,其特征在于,所述zmer1基因的核苷酸序列包括 seq idno.1所示的核苷酸序列经取代一个或多个核苷酸且编码与seq id no.2相同或至少99%序列同一性氨基酸序列的核苷酸序列。
4.根据权利要求2所述的应用,抑制zmer1基因的方法包括基因编辑、rna干扰。
5.一种创制玉米穗腐病敏感突变体的方法,其特征在于,所述方法为权利要求4所述基因编辑方法,采用crispr/cas9基因编辑技术对zmer1基因进行定点突变,获得穗腐病敏感玉米突变体。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,对玉米zmer1基因第3个外显子处设计crispr/cas9载体靶点mt1和mt2,所述靶点的dna序列如seq id no.3和seq id no.4所示。
7.利用权利要求6所述方法获得的zmer1突变基因zmer1-1和zmer1-2,其特征在于,zmer1-1突变位点在zmer1 cds 序列第433-613 bp碱基处删除181 bp碱基并插入66 bp碱基;zmer1-2突变位点在zmer1 cds 序列第435 bp处有1 bp碱基缺失和在599 bp处有1 bp碱基插入。
技术总结
本发明涉及基因工程育种及分子育种领域,具体公开了抗穗腐病新基因ZmER1及其在调控玉米穗腐病抗性中的应用。ZmER1基因核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示,其编码的蛋白质的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明通过全基因组关联分析鉴定出一组与玉米穗腐病抗性显著相关的SNP分子标记,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术定点敲除玉米中ZmER1基因创制了两种不同突变类型的基因敲除突变体Zmer1‑1和Zmer1‑2,与野生型相比,突变体的穗腐病抗性均降低,说明ZmER1基因能够正调控玉米穗腐病抗性。本发明为研究玉米抗穗腐病分子机制奠定理论基础,同时为分子设计育种培育具有抗穗腐病特性的玉米优异新种质提供了新的分子标记和基因资源。
技术研发人员:万向元,董振营,尹泽超,安学丽,龙艳,魏珣,李金萍,刘欣洁,田甜,张禹谦,弓晏婉,刘慧娟
受保护的技术使用者:北京中智生物农业国际研究院
技术研发日:
技术公布日:2024/12/5
技术研发人员:万向元,董振营,尹泽超,安学丽,龙艳,魏珣,李金萍,刘欣洁,田甜,张禹谦,弓晏婉,刘慧娟
技术所有人:北京中智生物农业国际研究院
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