CN114716521B

CN114716521B - 玉米抗旱相关蛋白及其在植物抗旱中的应用

Info

Publication number: CN114716521B
Application number: CN202011525281.4A
Authority: CN
Inventors: 王瑜; 巩志忠; 王亚琳
Original assignee: China Agricultural University
Current assignee: China Agricultural University
Priority date: 2020-12-22
Filing date: 2020-12-22
Publication date: 2023-12-22
Anticipated expiration: 2040-12-22
Also published as: CN114716521A

Abstract

本发明公开了一种玉米抗旱相关蛋白及其在植物抗旱中的应用，所述蛋白为GRMZM2G121851，GRMZM2G121851蛋白在植株中过表达后，干旱处理条件下过表达植株生长明显优于野生型，说明该基因过表达能够显著提高植物抗旱性。本发明实施例中采用转基因过表达技术获得了抗旱的植株，在干旱条件下，具有好的生长状况，其叶片萎蔫程度明显低于野生型，与传统育种方式相比时间短，目的性强，为培育和改良抗旱植物新品种提供了基因资源，为阐明该基因在植物干旱逆境信号应答中的分子机制提供了理论依据。

Description

玉米抗旱相关蛋白及其在植物抗旱中的应用

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种玉米抗旱相关蛋白及其在植物抗旱中的应用。

背景技术

我国一半以上玉米种植在西北、西南、华北和东北地区依靠自然降水的旱地上，水分流失快且降水变率也很大,严重影响玉米的生长。玉米是我国重要的粮食作物，其抗旱性研究对解决我国的玉米产量问题意义重大。我们旨在找到在玉米过表达株系中的干旱相关基因，研究其基因功能及信号转导途径。通过干旱相关基因的研究，对玉米进行改良，改善玉米的抗旱性，提高玉米的产量。

干旱可引起植物的渗透胁迫，植物体内的渗透压低于环境渗透压(如土壤溶液)，植物体不能吸水甚至失水。渗透胁迫有两条通路：依赖于ABA和不依赖于ABA的通路。当受到环境胁迫时，依赖于ABA通路中，产生ABA，PYL,PYR,RCAR是ABA受体，能与ABA结合。PP2C的蛋白磷酸酶的活性受抑制，使SnRK2具有激酶活性，可以磷酸化下游的转录因子等，从而调控下游逆境响应基因的表达，抑制气孔张开，调控ABA的敏感性，以及产生其他的响应。不依赖于ABA通路中，DREB2A被磷酸化，从而调控下游逆境响应基因表达。旱胁迫能够诱导植物体内产生脱落酸(ABA)，它能够及时的引导气孔关闭而减少植物体内水分的损失，同时它还能激活大量旱相关基因的表达从而造成植物的各种旱胁迫响应。ABA作为极其重要的植物激素，它在气孔关闭和逆境响应基因的表达等方面发挥着关键的作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种玉米GRMZM2G121851蛋白及其编码基因在调控植物抗旱性中的应用。

本发明提供一种与玉米抗旱先关的蛋白，所述蛋白为GRMZM2G121851蛋白，所述GRMZM2G121851蛋白为如下b1)-b3)任意一种蛋白质：

b1)氨基酸序列是序列表中SEQ ID No.2的蛋白质；

b2)将序列表中SEQ ID No.2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的具有相同生物学功能的蛋白质；

b3)与序列表中SEQ ID No.2限定的氨基酸序列具有80％或80％以上同一性，来源于玉米且具有相同生物学功能的蛋白质。

本发明还提供所述GRMZM2G121851蛋白的相关生物材料，所述相关生物材料为下述B1)至B9)中的任意一种：

B1)编码权利要求1所述GRMZM2G121851蛋白的核酸分子；

B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒；

B3)含有B1)所述核酸分子的重组载体、或含有B2)所述表达盒的重组载体；

B4)含有B1)所述核酸分子的重组微生物、或含有B2)所述表达盒的重组微生物、或含有B3)所述重组载体的重组微生物；

B5)含有B1)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有B2)所述表达盒的转基因植物细胞系；

B6)含有B1)所述核酸分子的转基因植物组织、或含有B2)所述表达盒的转基因植物组织；

B7)含有B1)所述核酸分子的转基因植物器官、或含有B2)所述表达盒的转基因植物器官；

B8)提高或促进所述GRMZM2G121851蛋白表达的核酸分子；

B9)含有B8)所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因植物细胞系。

上述蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。

上述蛋白质中，同一性是指氨基酸序列的同一性。可使用国际互联网上的同源性检索站点测定氨基酸序列的同一性，如NCBI主页网站的BLAST网页。例如，可在高级BLAST2.1中，通过使用blastp作为程序，将Expect值设置为10，将所有Filter设置为OFF，使用BLOSUM62作为Matrix，将Gap existence cost，Per residue gap cost和Lambda ratio分别设置为11，1和0.85(缺省值)并进行检索一对氨基酸序列的同一性进行计算，然后即可获得同一性的值(％)。

上述蛋白质中，所述80％以上的同一性可为至少81％、82％、85％、86％、88％、90％、91％、92％、95％、96％、98％、99％或100％的同一性。

上述B1)至B9)中的任意一种所述GRMZM2G121851蛋白的相关生物材料也属于本发明的保护范围之内。其中，所述核酸分子可以是DNA，如cDNA、基因组DNA或重组DNA；所述核酸分子也可以是RNA，如mRNA或hnRNA等。

所述植物表达载体具体可为pBCXUN载体。

所述B1)的核酸分子为如下a1)-a3)中的任意一种：

a1)编码区如SEQ ID No.3所示的DNA分子；

a2)核苷酸序列是序列表中SEQ ID No.1所示的DNA分子；

a3)与a1)或a2)限定的核苷酸序列具有90％或90％以上同一性，来源于玉米且编码权利要求1中所述GRMZM2G121851蛋白的DNA分子。

上述“同一性”指与天然核酸序列的序列相似性。“同一性”包括与本发明的编码GRMZM2G121851蛋白的核苷酸序列具有90％或更高，或95％或更高同一性的核苷酸序列。

可选的，玉米GRMZM2G121851基因由4945个核苷酸组成，T01转录本的读码框为自5'端第745位到第3970位核苷酸。该基因由7个外显子组成，其中T01转录本编码外显子7个，读码框第1位到第158位核苷酸，第265位到第340位核苷酸，第825位到第877位核苷酸，第968位到第1458位核苷酸，第2039位到第2199位核苷酸，第2314位到第2514位核苷酸，第2636位到第3226位核苷酸，其余为其内含子序列。基因来源于B73-329型玉米，在玉米基因组数据库中的编号为GRMZM2G121851。由于玉米同一DNA段序列可产生不同转录本，翻译出不同蛋白质，该段序列产生的不同转录本以及翻译出的不同蛋白质均在本专利保护范围内。

所述的蛋白或所述的相关生物材料在调控植物抗旱性中的应用也应在本发明的保护范围之内。

所述的蛋白或所述的相关生物材料在选育抗旱植物品种中的应用也应在本发明的保护范围之内。

本发明还提供一种培育高抗旱性植物的方法，包括促进或提高目的植物中所述GRMZM2G121851蛋白的核酸的表达，得到高抗旱性植物，所述目的植物为含有所述GRMZM2G121851蛋白的核酸的植物，所述高抗旱性植物的抗旱性高于所述目的植物的抗旱性。

本发明还提供一种植物育种方法，包括如下步骤：增加目的植物中权利要求1所述蛋白质的含量和/或活性，从而使植物抗旱性增高。

上文中，所述植物为单子叶植物或双子叶植物。

所述植物为禾本科植物。

所述植物为玉米。

本发明提供的GRMZM2G121851基因在植株中过表达后，干旱处理条件下过表达植株生长明显优于野生型，说明该基因过表达能够显著提高植物抗旱性。本发明实施例中采用转基因过表达技术获得了抗旱的植株，在干旱条件下，具有好的生长状况，其叶片萎蔫程度明显低于野生型，与传统育种方式相比时间短，目的性强，为培育和改良抗旱植物新品种提供了基因资源，为阐明该基因在植物干旱逆境信号应答中的分子机制提供了理论依据。

附图说明

图1为对照和GRMZM2G121851过表达株系干旱处理表型。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。以下提供的实施例可作为本技术领域普通技术人员进行进一步改进的指南，并不以任何方式构成对本发明的限制。

下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

玉米生态型为B73；农杆菌菌株是EHA105。主要试剂包括：NEB、Toyobo等生物公司的限制性内切酶、DNA聚合酶、T4连接酶等；Thermo公司的反转录试剂盒；Magen公司的RNA提取试剂盒；Taraka公司的定量PCR试剂；质粒提取试剂盒以及DNA回收试剂盒购自天根公司；MS培养基、琼脂粉、琼脂糖、氨苄青霉素、卡那霉素、硫酸庆大霉素、利福平等抗生素等试剂购自sigma；实施例中所使用的各种其它化学试剂均为进口或国产分析纯试剂；引物合成和测序由英俊公司完成。

实施例1

1.玉米GRMZM2G121851蛋白的发现

在玉米B73-329中发现一种与植物耐旱相关的新蛋白，命名为GRMZM2G121851，其氨基酸序列如序列表中SEQ ID No.2所示。

在玉米B73-329基因组DNA中，对应的玉米GRMZM2G121851基因由如列表中SEQ IDNo.1所示的4945个核苷酸组成，转录本的读码框为自5'端第745位到第3970位核苷酸。该基因由7个外显子组成，其中转录本编码外显子7个，读码框第1位到第158位核苷酸，第265位到第340位核苷酸，第825位到第877位核苷酸，第968位到第1458位核苷酸，第2039位到第2199位核苷酸，第2314位到第2514位核苷酸，第2636位到第3226位核苷酸，其余为其内含子序列。

2.GRMZM2G121851基因过表达载体的构建和检测

2.1GRMZM2G121851基因过表达载体的构建

将玉米GRMZM2G121851基因中的7个外显子的序列顺序连接，组成序列3所示的DNA分子，所述DNA分子能够编码氨基酸序列如序列2所示的蛋白质。

将序列3所示的DNA分子***到pBCXUN载体中，得到重组质粒pBCXUN-GRMZM2G121851。重组质粒pBCXUN-GRMZM2G121851中，序列表的序列3所示的DNA分子由Ubi启动子启动并由Nos终止子终止，从而表达GRMZM2G121851蛋白。

pBCXUN载体是将pCXUN载体(GenBank:FJ905215.1，06-JUL-2009)的HYG基因(hptII，潮霉素抗性基因)替换为Bar基因(编码膦丝菌素乙酰转移酶)(GenBank:MG719235.1中的第284-835位核苷酸，02-OCT-2018)，保持pCXUN的其它核苷酸不变得到的表达载体。

2.2重组载体的验证

将重组载体pBCXUN-GRMZM2G121851，转化大肠杆菌感受态。在含有50μg/mL卡那霉素的LB平板上筛选。菌落PCR鉴定单克隆，挑选阳性克隆测序。获得的测序正确的重组表达载体命名为pBCXUN-GRMZM2G121851。菌落PCR和测序通用引物如下：

UbiP-seq:TTTTAGCCCTGCCTTCATACGC

NosR-seq:AGACCGGCAACAGGATTCAATC。

3.GRMZM2G121851基因过表达植物的构建

3.1将步骤2中构建的pBCXUN-GRMZM2G121851过表达质粒通过热激法转化到感受态农杆菌EHA105菌株中，菌落PCR鉴定出阳性克隆，得到重组农杆菌。

3.2将重组农杆菌单菌落接种于2-3mL含有100μg/mL卡那霉素和50μg/mL利福平的液体培养基中，28℃振荡培养过夜，第二天转接大量含有抗生素的液体培养基中震荡培养，转接几次后收集菌体，重新悬浮至OD₆₀₀在0.8-1.0之间。采用获得的重组农杆菌菌悬液侵染无菌条件下扒出的B73玉米幼胚后，诱导愈伤成苗，得到T₀代再生植株。

3.3转基因植株经自交繁种后获得T3代进行后续实验。其中T3代植株的培育方法为：将T₀代再生植株进行PCR鉴定，筛选获得转基因植株；将T₀代转基因植株自交，得到的种子即为T₁代种子，T₁代种子长成的植株即为T₁代植株；将T₁代植株自交，得到的种子即为T₂代种子，T₂代种子长成的植株即为T₂代植株；将T₂代植株自交，得到的种子即为T₃代种子，T₃代种子长成的植株即为T₃代植株。转基因植株的筛选方法为：提取植株叶片的基因组DNA，采用步骤2.2中的引物UbiP-seq和NosR-seq组成的引物对进行PCR扩增，如果得到特异性扩增产物，该植株为转基因植株。

4.GRMZM2G121851基因过表达玉米旱处理表型检测

选取T3代植株中的转基因株系OE1和OE2的种子、并以玉米B73的种子作为野生型对照，进行玉米旱处理表型检测，对照及转基因植株各3盆重复，重复实验三次。

具体步骤为：

1、在每个小盆中加入100g土，托盘里加上水，每小盆放4粒种子，覆盖50ml土，吸满水后将托盘中剩余的水倒掉，出苗后将长势不齐的一棵苗去掉，在托盘里加入1L水，吸满后将水倒掉，开始旱处理，观察对照和转基因植株旱处理表型，一周后结果如图1所示。图1显示转基因过表达GRMZM2G121851的植株生长状况好于对照，叶片萎蔫程度低于对照，说明转基因植株比对照抗旱。

2、在步骤1的基础上，持续不浇水20天，恢复正常浇水并培养7天，然后统计存活率。活率即存活植株占总植株数量的百分比。记过表明，取T3代植株中的转基因株系OE1的存活率为68.95％，取T3代植株中的转基因株系OE2的存活率为70.11％，野生型的的存活率为36.25％。

以上对本发明进行了详述。对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明的宗旨和范围，以及无需进行不必要的实验情况下，可在等同参数、浓度和条件下，在较宽范围内实施本发明。虽然本发明给出了特殊的实施例，应该理解为，可以对本发明作进一步的改进。总之，按本发明的原理，本申请欲包括任何变更、用途或对本发明的改进，包括脱离了本申请中已公开范围，而用本领域已知的常规技术进行的改变。按以下附带的权利要求的范围，可以进行一些基本特征的应用。

序列表

<110> 中国农业大学

<120> 玉米抗旱相关蛋白及其在植物抗旱中的应用

<160> 3

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 4945

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 1

ggatcagttc cacgcctgat ccttcgttaa attattctcg ctttgacgcc acagcctttt 60

gcactggcat gtgcttaccc tctgagggaa cgtgccatgt ctacccttcc tgcagtgaca 120

tctttattat ctctacaccc ctttcctgtt atgagtgtat ttactgttcc tctacttggc 180

ctggtctcga tctgatcgaa ctcttggctg ttgttacggc tgcgaaaaaa gagttgcctg 240

caggctgcag tccgccaatt catcgacgcc tgcaagttgt ccaggttcaa tgcaccgata 300

ttctattgca cgtggttgca aagtttatgt aatttattta tgttgttttg gttgatgggt 360

tgcattgttg caagattatt ttagcttggt caccggtcag gaattgtggc tggtatctta 420

aaacggaaca aagcagacca cttgctgtta ctaggctctt aattaaaaga atgctggcct 480

ggggccgacc cggcctgcct ccgagtggac cggtcgtgcc gtaccgccca tctgcccgcc 540

cccaacggcc caccagagga acccgaggtc attttgtgga cgggaaagga aaagaaaagt 600

aatgtatttc catggaaccg aacgcgtgct gcgcctcctg tacggcgcgg aggtaggtca 660

agccgcggtt gggacgcggt gtggcgtggg cgagccgaac caagcggcga tcgatcgaaa 720

cgaggcgtcg cgtggcagcc ggagatgtcg cagaagaggc agccggagga gggcgacgtc 780

ccgcggcgcg ccgccgatgc cggcggcggc ggcggaggag acgagcccgg tgggagctcg 840

tcgcgctcct ctctgcccca gcgccacggc gagccgaagc ggcagaggat cgcccttcgc 900

gagtgagttt gtcctccccc gcgcgccctg gattgggtcg cgccgattcg tgcgccgcgc 960

tctctgattc gatgcgccgt ggtgacttgg attgttcccc ccttgcagtg tgatcacgga 1020

ggtgatgcgg aacaccagca tcgagaagtt tctaatcgcg ctcgagcccc tcatcaggag 1080

agtggtgaga ccgccttttt tatcttttac tatctgcccc atttctcact tcagtccttc 1140

ttgaatggaa attcatagga ttggatagtg atctgatgtg agccctctag gttgtttgcc 1200

tttcctcttg ttggatacat aacgatacat agtgctgttg taatcccatc tgcatgtgtg 1260

gctgattggc actctgatat tggttttggc aagagcaagt tcttctttcc ctcccaaact 1320

actatctgag aagctaaggc atttatctgt atcgtattaa tagctctata ggctttgctg 1380

tcatgattgt atccataatg attccagcct tacaaaataa ggcttggctt cactgtttcc 1440

gatgtgttca gccattccaa ttcagtgata attttacagt gggctacatc atatgttctc 1500

cttgaaccat ttgcttattt tagccatcta ctgctaccag tggggtttga tagtctattc 1560

atttctaggt aaaagaagaa attgagtcgg cttttgcaaa ccatgcctct atgatggcaa 1620

ggtatggagt ttaaacactg cttttgacaa ccaccatgat ttgttattgg tcgctgtatc 1680

tctaataagt ttatttctta tttttcatta ggagtgtcac agacagtgtt ccatctgtgt 1740

caaagaattt gcagctgcag ttcatgacca gactttctct tccaatattt actggatcca 1800

agattgaagg agagggctcc ttaagtataa ctattgctct agtcgacgct ttgacaagac 1860

aaattgtagc accaggcaaa gagttccaga taaaggtcga gattgtagtt ctggaggggg 1920

attttgaaag tggagaagat gatgactgga cagctcagga gtttaacaat aacattgtta 1980

aagaaagaga aggcaaaagg cccttgattt ctggggatgc attcattgcc ctcgtcgatg 2040

gcattggaac agtaggggaa ctttcattca cagataactc cagctggaca cggagccgaa 2100

agttcaggct aggagcaaga acagaggatg gttctttcaa tggtgtaaga gtacgggaag 2160

caaaaactga atcatttgtg gttaaggacc atcgaggaga atgtgagttt attattggat 2220

ttttaaaatt ttaatgccca agctatcctt ttactttgtt gcctttttgc tctgctagac 2280

tcattctagg ttcaagaacg atttggcgta gtggtactta attcaacaat ttcatgaaaa 2340

ataaatgaat tctttcttgt cctctactgt ctagacttag ttctagttga ggaagactag 2400

ttgaggtgga aagtatgatc atgcacccaa tcttcaccga ggtttgtgtc ctcttgaact 2460

taaatttggg tgcctatttt cttcttaggg ctagtttggg aaccacattt tcccaagggt 2520

ttttcgtttt cccaaggtaa attagttcat tttcccttgg gaaattgaaa accccatgga 2580

aaaatgcggt tgccaaacta gcccttaatg aaaaaaccta gtttttccta gtatgttctc 2640

aactttcccc tctagactta gttttgtagt atgtttcctt aaatatctac tgatctacat 2700

ctccaattga atgatgagac atgctatttc cctgaatact tctaaaatgg tgtaatttaa 2760

ttgattacct cctattgacc agtgtacaag aagcaccacc caccatttct tgaagatgaa 2820

gtctggcgcc tagagaaaat tggcaaggaa ggtgcttttc acaagcgttt gaatagggag 2880

aacatttgca ctgtcaaaga ttttctcacc ttgttaaatc ttgatgcttc taggcttcga 2940

aaggtattgt tcttgtcttc tattgttttt ctgatgttct gtatattgtt gtctatggta 3000

gttgcagttc agcaaagatg tgtattacta accctgcttt atgtccaaat cgtgcagata 3060

ttaggtggtg gcatgtcaac aaagatgtgg gaggccactg tggaacatgc aaaaacatgt 3120

gttctaactg acaaagtgca tcactactat cctgatggtc taaacaaagc tggtgttgta 3180

ttcaatgtag ttggagaagt aagagggtta atatctgata aatatgtttt tgttgatgac 3240

tttactgaaa aggagaaggt aaccatgttg cattgctttc caagttttct ttaaacaagt 3300

ccatccattt tccttatatg cccacctttt ctgacccgga ccatgtgttt ttacatgttt 3360

gctgtttgcc tattttcagg ccgaagcacg tgcagcagtg aagcaagcat atgaacactg 3420

gaaggatgtc catacttgtg acaatgaaac gcttgtggaa aacccttcac atccattcaa 3480

tttgggatct ccatctttgc atgaaaatca gtataaccag ttgcccacac aagtttctac 3540

tgatggtttt agtttgagca attcggccat actatcaccc aacattttct caatggagcc 3600

atcgagtgct ttagaccctt gtagtatatt ggagactgaa gaaagcagtg ctaatcaatt 3660

tcagtcggtg ttgcccccag ttggtggcca tgaagtgccc cgagaacctc agacgctgga 3720

taagttctcc aactcgttgg tatatgatga ctgcagcgcc catccctcat tcagtgaaag 3780

ctattacagc actgtagatc caagcatgtc cttcgacaca caagatcttg gagctgcact 3840

gaaaggcttc attgcaacca tatcgaagcc taaggcggca tatagaggat ggagaacatt 3900

gtcttatgtg ctaggatgga ttttctatac caagagaatt gttgcaagga gaaagaaaca 3960

tgggaaataa gtgaacacaa gtctttgtgt agttaaatgc gaatataagc ttagagaatg 4020

agagattatg tacattagtt tgtttcttgt cacagctggt aagctctgct ggtttcttca 4080

gctgtacatg ggctgtcagc tatggttcgc tatgcggctg taaataatca aatgaagttt 4140

gtacagggtg agggatgcgc atagcatttc tgatgttttg gatggatgcc ggagcttgct 4200

ttttgatgcg gcccgtgtat tatctatgta gtagtatgca gtatgctgct taattctgca 4260

gtattttcga catttggaat ctatatgtcg catggtaaca agtttaattc tgcttatttt 4320

cgtacacaga taatactgca gaattaccat gccgcaaact gatttttatg tagacagtaa 4380

tgtgtttatg gatatggttg acacttaaat aaaaagctgg gcagcgtgca catgccattt 4440

acaatagaga tttgccttgc gcgggaaatt gtattccatt tacagtagag tcttgccttg 4500

aacaacaatg ttcgatgtgg tgggataact gacttgatcc tacaactacc atagtagcta 4560

atctccccgt tgctcgtatg actagtaaca cacttgagga gcacagataa acatattgct 4620

gctactctgg atatacgggt atgcgtactt cttgttgtgc ttttcttcta ctatgctgtg 4680

tgcctagtga taataattta tgatcctcta ctcacacgtt atcttgcttg gtatggtaaa 4740

tatgctagtg catagtgtaa ttaaaaatgg ttgttttacg agaataatat attgatttcc 4800

gttttaatgc atgcactttc atttaaaatt gagttgagta gaacttgaag taatctataa 4860

aaaatgctgt acctctagaa caattggcac aaggtcctgg actgtttttt gtatggttct 4920

tatattgaat agcacaaaaa aattt 4945

<210> 2

<211> 576

<212> PRT

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 2

Met Ser Gln Lys Arg Gln Pro Glu Glu Gly Asp Val Pro Arg Arg Ala

1 5 10 15

Ala Asp Ala Gly Gly Gly Gly Gly Gly Asp Glu Pro Gly Gly Ser Ser

20 25 30

Ser Arg Ser Ser Leu Pro Gln Arg His Gly Glu Pro Lys Arg Gln Arg

35 40 45

Ile Ala Leu Arg Asp Val Ile Thr Glu Val Met Arg Asn Thr Ser Ile

50 55 60

Glu Lys Phe Leu Ile Ala Leu Glu Pro Leu Ile Arg Arg Val Val Lys

65 70 75 80

Glu Glu Ile Glu Ser Ala Phe Ala Asn His Ala Ser Met Met Ala Arg

85 90 95

Ser Val Thr Asp Ser Val Pro Ser Val Ser Lys Asn Leu Gln Leu Gln

100 105 110

Phe Met Thr Arg Leu Ser Leu Pro Ile Phe Thr Gly Ser Lys Ile Glu

115 120 125

Gly Glu Gly Ser Leu Ser Ile Thr Ile Ala Leu Val Asp Ala Leu Thr

130 135 140

Arg Gln Ile Val Ala Pro Gly Lys Glu Phe Gln Ile Lys Val Glu Ile

145 150 155 160

Val Val Leu Glu Gly Asp Phe Glu Ser Gly Glu Asp Asp Asp Trp Thr

165 170 175

Ala Gln Glu Phe Asn Asn Asn Ile Val Lys Glu Arg Glu Gly Lys Arg

180 185 190

Pro Leu Ile Ser Gly Asp Ala Phe Ile Ala Leu Val Asp Gly Ile Gly

195 200 205

Thr Val Gly Glu Leu Ser Phe Thr Asp Asn Ser Ser Trp Thr Arg Ser

210 215 220

Arg Lys Phe Arg Leu Gly Ala Arg Thr Glu Asp Gly Ser Phe Asn Gly

225 230 235 240

Val Arg Val Arg Glu Ala Lys Thr Glu Ser Phe Val Val Lys Asp His

245 250 255

Arg Gly Glu Leu Tyr Lys Lys His His Pro Pro Phe Leu Glu Asp Glu

260 265 270

Val Trp Arg Leu Glu Lys Ile Gly Lys Glu Gly Ala Phe His Lys Arg

275 280 285

Leu Asn Arg Glu Asn Ile Cys Thr Val Lys Asp Phe Leu Thr Leu Leu

290 295 300

Asn Leu Asp Ala Ser Arg Leu Arg Lys Ile Leu Gly Gly Gly Met Ser

305 310 315 320

Thr Lys Met Trp Glu Ala Thr Val Glu His Ala Lys Thr Cys Val Leu

325 330 335

Thr Asp Lys Val His His Tyr Tyr Pro Asp Gly Leu Asn Lys Ala Gly

340 345 350

Val Val Phe Asn Val Val Gly Glu Val Arg Gly Leu Ile Ser Asp Lys

355 360 365

Tyr Val Phe Val Asp Asp Phe Thr Glu Lys Glu Lys Ala Glu Ala Arg

370 375 380

Ala Ala Val Lys Gln Ala Tyr Glu His Trp Lys Asp Val His Thr Cys

385 390 395 400

Asp Asn Glu Thr Leu Val Glu Asn Pro Ser His Pro Phe Asn Leu Gly

405 410 415

Ser Pro Ser Leu His Glu Asn Gln Tyr Asn Gln Leu Pro Thr Gln Val

420 425 430

Ser Thr Asp Gly Phe Ser Leu Ser Asn Ser Ala Ile Leu Ser Pro Asn

435 440 445

Ile Phe Ser Met Glu Pro Ser Ser Ala Leu Asp Pro Cys Ser Ile Leu

450 455 460

Glu Thr Glu Glu Ser Ser Ala Asn Gln Phe Gln Ser Val Leu Pro Pro

465 470 475 480

Val Gly Gly His Glu Val Pro Arg Glu Pro Gln Thr Leu Asp Lys Phe

485 490 495

Ser Asn Ser Leu Val Tyr Asp Asp Cys Ser Ala His Pro Ser Phe Ser

500 505 510

Glu Ser Tyr Tyr Ser Thr Val Asp Pro Ser Met Ser Phe Asp Thr Gln

515 520 525

Asp Leu Gly Ala Ala Leu Lys Gly Phe Ile Ala Thr Ile Ser Lys Pro

530 535 540

Lys Ala Ala Tyr Arg Gly Trp Arg Thr Leu Ser Tyr Val Leu Gly Trp

545 550 555 560

Ile Phe Tyr Thr Lys Arg Ile Val Ala Arg Arg Lys Lys His Gly Lys

565 570 575

<210> 3

<211> 1731

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 3

atgtcgcaga agaggcagcc ggaggagggc gacgtcccgc ggcgcgccgc cgatgccggc 60

ggcggcggcg gaggagacga gcccggtggg agctcgtcgc gctcctctct gccccagcgc 120

cacggcgagc cgaagcggca gaggatcgcc cttcgcgatg tgatcacgga ggtgatgcgg 180

aacaccagca tcgagaagtt tctaatcgcg ctcgagcccc tcatcaggag agtggtaaaa 240

gaagaaattg agtcggcttt tgcaaaccat gcctctatga tggcaaggag tgtcacagac 300

agtgttccat ctgtgtcaaa gaatttgcag ctgcagttca tgaccagact ttctcttcca 360

atatttactg gatccaagat tgaaggagag ggctccttaa gtataactat tgctctagtc 420

gacgctttga caagacaaat tgtagcacca ggcaaagagt tccagataaa ggtcgagatt 480

gtagttctgg agggggattt tgaaagtgga gaagatgatg actggacagc tcaggagttt 540

aacaataaca ttgttaaaga aagagaaggc aaaaggccct tgatttctgg ggatgcattc 600

attgccctcg tcgatggcat tggaacagta ggggaacttt cattcacaga taactccagc 660

tggacacgga gccgaaagtt caggctagga gcaagaacag aggatggttc tttcaatggt 720

gtaagagtac gggaagcaaa aactgaatca tttgtggtta aggaccatcg aggagaattg 780

tacaagaagc accacccacc atttcttgaa gatgaagtct ggcgcctaga gaaaattggc 840

aaggaaggtg cttttcacaa gcgtttgaat agggagaaca tttgcactgt caaagatttt 900

ctcaccttgt taaatcttga tgcttctagg cttcgaaaga tattaggtgg tggcatgtca 960

acaaagatgt gggaggccac tgtggaacat gcaaaaacat gtgttctaac tgacaaagtg 1020

catcactact atcctgatgg tctaaacaaa gctggtgttg tattcaatgt agttggagaa 1080

gtaagagggt taatatctga taaatatgtt tttgttgatg actttactga aaaggagaag 1140

gccgaagcac gtgcagcagt gaagcaagca tatgaacact ggaaggatgt ccatacttgt 1200

gacaatgaaa cgcttgtgga aaacccttca catccattca atttgggatc tccatctttg 1260

catgaaaatc agtataacca gttgcccaca caagtttcta ctgatggttt tagtttgagc 1320

aattcggcca tactatcacc caacattttc tcaatggagc catcgagtgc tttagaccct 1380

tgtagtatat tggagactga agaaagcagt gctaatcaat ttcagtcggt gttgccccca 1440

gttggtggcc atgaagtgcc ccgagaacct cagacgctgg ataagttctc caactcgttg 1500

gtatatgatg actgcagcgc ccatccctca ttcagtgaaa gctattacag cactgtagat 1560

ccaagcatgt ccttcgacac acaagatctt ggagctgcac tgaaaggctt cattgcaacc 1620

atatcgaagc ctaaggcggc atatagagga tggagaacat tgtcttatgt gctaggatgg 1680

attttctata ccaagagaat tgttgcaagg agaaagaaac atgggaaata a 1731

Claims

1. 与玉米抗旱相关的蛋白在提高玉米抗旱性中的应用；所述所述蛋白为GRMZM2G121851蛋白，所述GRMZM2G121851蛋白为氨基酸序列是SEQ ID No.2所示的蛋白质。

2.与权利要求1中所述GRMZM2G121851蛋白相关的生物材料在提高玉米抗旱性中的应用；

所述相关生物材料为下述B1）至B4）中的任意一种：

B1）编码区如SEQ ID No.3所示的DNA分子；

B2）含有B1）所述核酸分子的表达盒；

B3）含有B1）所述核酸分子的重组载体、或含有B2）所述表达盒的重组载体；

B4）含有B1）所述核酸分子的重组微生物、或含有B2）所述表达盒的重组微生物、或含有B3）所述重组载体的重组微生物。

3.培育高抗旱性玉米的方法，其特征在于：包括过表达目的玉米中权利要求1中所述GRMZM2G121851蛋白，得到高抗旱性玉米，所述目的玉米为含有权利要求1中所述GRMZM2G121851蛋白的核酸的玉米，所述高抗旱性玉米的抗旱性高于所述目的玉米的抗旱性。

4.一种玉米育种方法，包括如下步骤：增加目的玉米中权利要求1中所述蛋白质的含量，从而得到抗旱性增高的玉米。