[发明专利]玉米Zm00001d013367基因在调控原生木质部发育及其水分运输中的应用

说明书

本发明涉及基因工程技术领域，具体公开了玉米Zm00001d013367基因在调控原生木质部发育及其水分运输中的应用，所述Zm00001d013367基因的核苷酸序列如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，调控玉米原生木质部发育过程中次生细胞壁沉积过程。本发明中的Zm00001d013367基因用于调控原生木质部发育及其水分运输。

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，具体涉及玉米Zm00001d013367基因在调控原生木质部发育及其水分运输中的应用。

背景技术

蒸腾水分散失、光合CO₂同化等过程消耗植物体内特别是叶片大量水分，而叶片中的水分主要通过根系吸收、木质部运输等过程进行供给。木质部发育及其导管次生壁加厚模式在植物水分的有效运输过程中至关重要。木质部是陆生植物为适应水分及营养物质的长距离运输而演化的一种特殊组织结构，其最显著的特点是在初生壁和质膜之间由纤维素、半纤维素和木质素沉积形成环状、螺旋、网状或孔纹次生细胞壁的空管。虽然后生木质部的网纹或孔纹结构已有ROP11/MIDD1/Kinesin-13A复合体介导的皮层微管解聚而影响次生细胞壁沉积的模式，然而原生木质部的环纹或螺纹结构的调控模式未见报道。利用活细胞成像已经描述了微管介导纤维素、半纤维素和木质素沉积过程，但是在不同的细胞类型中指导微管阵列朝特定方向排列的机制仍然不清楚，有关木质部发育过程中导管次生细胞壁加厚的模式与水分运输效率的关系仍知之甚少。因而加强对植物木质部发育相关基因的研究，揭示木质部导管次生细胞壁加厚模式与水分运输效率的关系，可为植物抗逆研究、新品种培育提供新的途径和思路。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了玉米Zm00001d013367基因在调控原生木质部发育及其水分运输中的应用，所述Zm00001d013367基因能够调控原生木质部导管次生细胞壁加厚模式，从而影响水分运输。

本发明提供了玉米Zm00001d013367基因在调控原生木质部发育及其水分运输中的应用，所述Zm00001d013367基因的核苷酸序列如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。

进一步地，所述Zm00001d013367基因编码的蛋白为一个α-微管蛋白。

进一步地，所述α-微管蛋白调控原生木质部导管次生细胞壁加厚模式，影响水分的运输。

进一步地，所述Zm00001d013367基因用于调控原生木质部导管次生细胞壁加厚模式。

进一步地，所述Zm00001d013367基因用于维持原生木质部环纹结构。

进一步地，所述环纹原生木质部有利于水分运输，同时允许器官伸长。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明对全球第一大作物玉米中调控茎和叶原生木质部发育的重要基因Zm00001d013367的功能鉴定，与拟南芥等模式植物的研究相比，在农业生产上更具有理论和现实意义；

2、本发明Zm00001d013367基因编码的α-微管蛋白调控玉米茎和叶中原生木质部导管次生壁加厚模式，调节水分运输，有利于对玉米的育种和培育；

3、本发明提供了Zm00001d013367基因用于维持原生木质部导管环纹结构，有利于水分运输，同时允许器官伸长，对选育高经济产量及生物产量的玉米品种均具有指导意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。