[发明专利]玉米穗长基因和分子标记及其应用

说明书

本发明涉及玉米穗长基因ZmEL1，启动子，与之连锁的分子标记，及其在筛选穗长性状和培育长穗品种中的应用，属于分子遗传学领域。本发明公开了玉米穗长基因ZmEL1，其特征在于所述基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2‑SEQ ID NO.3任意一个所示；所编码的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。同时，本发明还公开了一个启动子序列(SEQ ID NO.4‑SEQ ID NO.7)以及与其紧密连锁的分子标记S2、S3、S4以及该标记的检测引物对(SEQ ID NO.8‑SEQ ID NO.16)和检测方法。进一步地，本发明提供了利用分子标记筛选玉米穗长性状和增加玉米穗长的方法。

技术领域

本发明涉及玉米穗长基因ZmEL1，启动子和与之连锁的分子标记及其在筛选玉米穗长性状和培育长穗玉米品种中的应用，属于分子遗传学领域。

背景技术

玉米是我国重要的粮食和饲料作物，除此之外，还是医疗、化工和酿造等许多行业的不可或缺的原料，在我国国民经济中发挥重要的作用。玉米的产量是单位面积的穗数以及单穗产量等因素协调发展的结果，因此对决定这些因素的株型及穗部性状进行遗传研究对产量的遗传改良具有重要意义。然而这些性状多为多基因控制的数量性状，遗传机制比较复杂，且容易受到环境条件的影响。

玉米产量由穗行数、行粒数和籽粒重构成。一般而言，穗长越长、行粒数越多，籽粒发育的可能性空间越大。因此，穗长是玉米产量性状的重要组成因子，属于复杂的数量性状，

如今，已经发现的玉米穗长基因或数量性状位点包括第四染色体上的qEL4(周子键.玉米穗长qEL4和穗位高qEH1的验证和定位[D].河南农业大学，2014.)，第一染色体279.9M-283.4M物理区间内的ZmEL-1(华中农业大学.控制玉米穗长QTL位点的分子标记引物及应用：CN201811561800.5[P].2019-03-19.)，第七染色体上的qEL7.2(华中农业大学.玉米基因ZmACO2在提高玉米产量中的应用：CN201910201675.5[P].2019-05-10.)。

对玉米穗长性状的遗传解析及优良基因型的挖掘，不仅能够加快对穗长性状遗传机制的剖析，也能为玉米产量性状改良工作提供优良的基因资源和可用的分子标记，具有很重要的理论及应用价值。

为解决上述问题，本发明利用玉米关联群体定位到一个控制玉米穗长性状的基因ZmEL1，并分析了基因的启动子序列，鉴定到与与之连锁的分子标记，利用上述基因、标记可以筛选玉米穗长性状，并培育长穗玉米品种，从而提高玉米产量。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一个影响玉米穗长性状的基因ZmEL1的核酸序列及其编码的氨基酸序列。

本发明的目的之二在于提供了一个与玉米穗长性状相关的启动子以及与其紧密连锁的分子标记S2、S3、S4。

本发明的目的之三在于公开一种利用分子标记鉴定和筛选玉米穗长性状的方法。

本发明的目的之四在于公开一种改良玉米穗长性状的方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种蛋白，其特征在于：所述蛋白质的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示；或所述蛋白质的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示的序列经过取代和/或缺失和/或添加一个或多个氨基酸，且具有与SEQ ID NO.1所示的序列相同功能的序列。

本发明还提供了一种核酸，其特征在于，所述的核酸编码权利要求1所述的蛋白；在一些实施方案中，所述核酸的核苷酸序列或互补序列如SEQ ID NO.2-SEQ ID NO.3任意一个所示。

本发明还提供了一种启动子，其特征在于，所述启动子的核苷酸序列或互补序列如SEQ ID NO.4-SEQ ID NO.7任意一个所示。