CN115851753A - 玉米ZmBES1/BZR1-1基因在提高植物产量中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了玉米ZmBES1/BZR1‑1基因在提高植物产量中的应用，涉及基因工程领域，本发明明确了玉米ZmBES1/BZR1‑1基因和植物籽粒发育的关系，验证了ZmBES1/BZR1‑1基因在提高植物籽粒大小的应用上的效果。本发明从玉米幼苗叶片中分离出ZmBES1/BZR1‑1基因，构建包含该基因的重组质粒，并转化入植物过量表达，转基因后的植物种子产量显著提升，说明过量表达ZmBES1/BZR1‑1基因可以显著提高转基因植物的产量，在培育高产植物领域有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及基因工程领域，特别是涉及玉米ZmBES1/BZR1-1基因在提高植物产量中的应用。
背景技术
玉米、水稻等是我国重要的粮食作物，高产是研究人员在作物品种培育过程中最重要目标。近些年，利用基因工程手段改良农作物的农艺性状已经是一种比较常见的技术手段，这也为农作物产量的提高提供了一种新的解决途径。专利ZL202010362305.2玉米ZmBES1/BZR1-5基因在培育大籽粒植物中的应用中，公开了ZmBES1/BZR1-5基因序列及其在调控籽粒发育中的作用。多年来，随着人们对于基因了解的深入，将基因和传统育种相结合培育高产品种已经是急需解决的问题，虽然已经有多种农作物基因水平增产研究的相关报道，但是在玉米、水稻等农作物的栽培种植上，一直还没有高效增产基因的有效分离和应用相关报道。
然而，在现有的研究中针对玉米ZmBES1/BZR1-1基因功能性分析尚未报道，也没有利用该基因改善作物产量的方法。
发明内容
本发明的目的是提供玉米ZmBES1/BZR1-1基因在提高植物产量中的应用，以解决上述现有技术存在的问题，该基因可以明显提高转基因植物的产量。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供玉米ZmBES1/BZR1-1基因在提高植物产量中的应用，所述玉米ZmBES1/BZR1-1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。
进一步地，包括促进植物种子的粒长、粒宽和千粒重增加。
本发明还提供一种培育高产植物的方法，将玉米ZmBES1/BZR1-1基因转化入植物过量表达，获得纯合的转基因植株，即为高产植株。
进一步地，所述将玉米ZmBES1/BZR1-1基因转化入植物过量表达具体包括：设计ZmBES1/BZR1-1基因的扩增引物进行该基因的PCR扩增，利用扩增产物和载体构建包含ZmBES1/BZR1-1基因的重组质粒，再将所述重组质粒转化入植物中，进行ZmBES1/BZR1-1基因过量表达。
进一步地，所述扩增引物的核苷酸序列如SEQ ID NO:2-3所示。
进一步地，所述重组质粒为pCAMBIA2300-35S-ZmBES1/BZR1-1-eGFP或pCAMBIA1300-35S-ZmBES1/BZR1-1-eGFP。
进一步地，所述pCAMBIA2300-35S-ZmBES1/BZR1-1-eGFP的核苷酸序列如SEQ IDNO:6所示；所述pCAMBIA1300-35S-ZmBES1/BZR1-1-eGFP的核苷酸序列如SEQ ID NO:9所示。
进一步地，所述植物包括拟南芥和水稻。
本发明公开了以下技术效果：
本发明从玉米幼苗叶片中分离出ZmBES1/BZR1-1基因，并将该基因转入拟南芥和水稻中培育出转基因植株，通过实验验证发现，转基因植株明显能够促进其种子的粒长、粒宽和千粒重，说明该基因能提高转基因植物的产量，在培育高产植物领域有广阔的应用前景。
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。
图1为纯合转基因拟南芥种子；
图2为转基因拟南芥种子粒长粒宽，其中*表示p<0.05，**表示p<0.01；
图3为转基因水稻阳性PCR检测；
图4为转基因水稻种子表型鉴定；
图5为转基因水稻种子粒长粒宽，其中*表示p<0.05，**表示p<0.01；
图6为纯合转基因水稻千粒重，其中*表示p<0.05，**表示p<0.01。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
实施例1基因克隆及载体构建
取五叶期玉米B73幼苗叶片，液氮速冻研磨，使用总RNA提取试剂盒Trizol(TaKaRa)并按照其说明书提取总RNA。用PrimeScriptTMRTregeantKit试剂盒(Takara公司)，以总RNA为模板进行cDNA的合成。利用Primer5.0设计ZmBES1/BZR1-1基因(ID:Zm00001d046305)克隆引物，以B73cDNA为模板，具体PCR引物如表1。使用PrimerStar(Takara公司)高保真酶进行扩增，PCR扩增反应体系如表2，温度循环程序为：94℃，3min；98℃，10s，最适退火温度10s；72℃，20s；30个循环；72℃5min；4℃保持。扩增产物测序，其序列如SEQ ID NO：1所示。
表1ZmBES1/BZR1-1克隆引物
表2PCR扩增反应体系
1.转化拟南芥载体pCAMBIA2300-35S-ZmBES1/BZR1-1-eGFP构建
根据双子叶植物表达载体pCAMBIA2300-35S-eGFP多克隆位点，在其上游引物引入BamHI酶切位点，下游引物引入SalI位点，具体序列如下：
表3构建pCAMBIA2300-35S-ZmBES1/BZR1-1-eGFP载体引物
按表2所示反应体系加样，进行扩增。温度循环程序为：94℃3min；98℃10s，最适退火温度10s，72℃20s，30个循环；72℃5min；4℃保持。
对PCR产物进行回收。将回收产物，pCAMBIA2300-35S-eGFP质粒进行双酶切，按表4反应体系进行加样。将酶切体系混匀，置于30℃水浴锅中，酶切6～8h，酶切产物加入上样缓冲液后，直接电泳，回收酶切产物，使用ClonExpress II One Step Cloning Kit(诺唯赞)连接酶切载体和目的片段，反应体系如表5，反应条件：37℃30mins。
表4双酶切反应体系
表5连接体系
连接产物转化大肠杆菌，并进行菌落PCR检测。提取重组质粒经限制性内切酶酶切鉴定之后，重组质粒菌液送测序公司进行DNA的序列测序鉴定，经测序正确的质粒pCAMBIA2300-35S-ZmBES1/BZR1-1-eGFP(SEQ ID NO:6)将于下一步拟南芥转化。
2.转化水稻载体pCAMBIA1300-35S-ZmBES1/BZR1-1-eGFP构建
根据单子叶植物表达载体pCAMBIA1300-35S-eGFP多克隆位点，在其上游引物入Hind III酶切位点，下游引物引入BamHI位点，具体序列如表6。利用PrimerStar(Takara公司)高保真酶进行扩增，PCR扩增反应体系如表2。之后对PCR产物进行回收。
表6构建pCAMBIA1300-35S-ZmBES1/BZR1-1-eGFP载体引物
将表达载体pCAMBIA1300-35S-eGFP质粒进行双酶切，按表4反应体系进行加样。将酶切体系混匀，置于30℃水浴锅中，酶切6～8h，酶切产物加入上样缓冲液后，直接电泳，回收酶切产物，使用ClonExpress II One Step Cloning Kit(诺唯赞)连接目的基因和载体，反应体系如表5，反应条件：37℃30mins。
连接产物转化大肠杆菌，并进行菌落PCR检测。提取重组质粒经限制性内切酶酶切鉴定之后，组质粒菌液送测序公司进行DNA的序列测序鉴定，经测序正确的质粒pCAMBIA1300-35S-ZmBES1/BZR1-1-eGFP(SEQ ID NO:9)将于下一步水稻转化。
实施例2拟南芥、水稻转化及阳性鉴定
1.利用花絮侵染法转化拟南芥
探索玉米ZmBES1/BZR1-1的功能，我们用农杆菌介导的花絮浸染法将pCAMBIA2300-35S-ZmBES1/BZR1-1-eGFP载体转化拟南芥哥伦比亚野生型Col(WT)。
1.1花序浸染法转化
(1)取含有重组质粒的农杆菌，在含有Kana和Rif的YEP平板上划线，28℃培养2～3d。
(2)挑取农杆菌单菌落接种在3mL含Kana和Rif的YEP液体培养基中，28℃，200r/min，振荡过夜培养。
(3)在100mL液体YEP培养基中(含Kana和Rif)，接种1mL过夜培养的起始农杆菌菌液，28℃振荡培养至菌液OD600值为1.2～1.5。
(4)4℃5000r/min离心10min收集细胞，用5％蔗糖溶液悬浮菌体并调OD600值至0.8～1.0，按1％～2％的比例加入表面活性剂silwetL-77。
(5)用拟南芥专用营养土盆栽培养拟南芥野生型Col，开花后修剪已形成果荚和已经开放的花，用上述侵染液浸泡花序1.5～2.0min，黑暗培养10h。
(6)在适宜的条件下培养3～4周，收集种子，进行下一步筛选处理。
1.2抗性培养基筛选
(1)将收获的侵染后种子，分装至1.5mL的EP管，用500μL的70％酒精浸泡30s。
(2)吸掉酒精后，用500μL的10％次氯酸钠浸泡5～10min，期间不断摇晃离心管以至种子与次氯酸钠充分接触。
(3)用灭菌水清洗种子4～6次，待种子沉下后，弃上层ddH2O；200μL的0.1％琼脂水悬浮种子。
(4)将种子点播至含40mg/L的卡那霉素(Kana)的1/2MS培养基中培养。
(5)重复上述步骤，直至收获T3代纯合的阳性苗。
1.3对获得的阳性株系进行基因组PCR鉴定
(1)取植物新鲜组织100mg，加入液氮充分碾磨。加入400μL缓冲液FP1和6μL的RNaseA(10mg/mL)，漩涡振荡1min，室温放置10min。
(2)加入130μL缓冲液FP2，充分混匀，涡旋振荡1min，12000r/min(13400×g)离心5min，将上清转移至新的离心管中。
(3)可选步骤：将上清液再次12000r/min(13400×g)离心5min，将上清转移至新的离心管中。
(4)向上清液中加入0.7倍体积的异丙醇，充分混匀，此时会出现絮状基因组DNA。12000r/min(13400×g)离心2min，弃上清，保留沉淀。
(5)加入600μL70％乙醇，涡旋振荡5s，12000r/min(13400×g)离心2min，弃上清。
(6)重复步骤(5)。
(7)开盖倒置，室温5～10min，彻底晾干残余的乙醇。
(8)加入适量洗脱缓冲液TE，65℃水浴10～60min溶解DNA，期间颠倒混匀数次助溶，最终得到DNA溶液。
(9)使用PCR引物如表8，以提取的基因组DNA为模板进行PCR检测，程序为94℃，3min；94℃30s，最适退火温度30s，72℃60s/kb，35个循环；72℃5min；4℃保存。
表8转基因拟南芥检测引物
(10)收获转化的拟南芥T2代种子消毒后，播种于含有卡那霉素的1/2MS固体培养基上，7～8d后，T2代转基因株系W1-2和W1-4全部为绿色健壮的植株，鉴定为纯合转化体，而非纯和转化体则表现为3:1的分离(正常生长和黄化死亡植株所成的比例)。奠定为纯合的转基因株系W1-2和W1-4，其T3代种子用作进一步分析。
2.水稻转化
将构建好的pCAMBIA1300-35S-ZmBES1/BZR1-1-eGFP载体送未米生物公司(南京)转化水稻野生型“日本晴”(NIP)。
2.1对获得的阳性株系进行基因组PCR鉴定：
(1)取植物新鲜组织100mg，加入液氮充分碾磨。加入400μL缓冲液FP1和6μL的RNaseA(10mg/mL)，漩涡振荡1min，室温放置10min。
(2)加入130μL缓冲液FP2，充分混匀，涡旋振荡1min，12000r/min(13400×g)离心5min，将上清转移至新的离心管中。
(3)可选步骤：将上清液再次12000r/min(13400×g)离心5min，将上清转移至新的离心管中。
(4)向上清液中加入0.7倍体积的异丙醇，充分混匀，此时会出现絮状基因组DNA。12000r/min(13400×g)离心2min，弃上清，保留沉淀。
(5)加入600μL70％乙醇，涡旋振荡5s，12000r/min(13400×g)离心2min，弃上清。
(6)重复步骤(5)。
(7)开盖倒置，室温5～10min，彻底晾干残余的乙醇。
(8)加入适量洗脱缓冲液TE，65℃水浴10～60min溶解DNA，期间颠倒混匀数次助溶，最终得到DNA溶液。
(9)使用PCR引物如表9，以提取的基因组DNA为模板进行PCR检测，程序为94℃，3min；94℃30s，最适退火温度30s，72℃60s/kb，35个循环；72℃5min；4℃保存。
表9转基因水稻检测引物
(10)收获转化的水稻种子T2代，播种后检测后代全为阳性株系的种子用作进一步分析。转基因株系的鉴定方法同1.2的步骤(10)，经过卡那霉素筛选，纯和转基因株系为R1-8和R1-13。
实施例3纯和株系产量分析
1.拟南芥种子表型鉴定
将纯合的转基因拟南芥株系W1-2和W1-4和野生型(WT)用5％次氯酸钠溶液消毒后，播种于含有1/2MS培养基上，15d后移栽至含有营养土：蛭石＝3:1土壤的50mm×50mm的花盆中，每盆播种4株，放在相同条件下培养直收种，测量种子粒长、粒宽。
2.水稻种子表型鉴定
将纯合的转基因水稻株系R1-8、R1-13和野生型(NIP)播种于水田中，相同条件下培养直收种，测量种子粒长、粒宽和千粒重。
3、结果分析
3.1转基因拟南芥产量分析
通过抗性筛选，确定目的基因ZmBES1/BZR1-1在拟南芥稳定表达，对纯合转基因拟南芥的种子粒长、粒宽分析(图1)，结果表明过表达株系W1-2和W1-4种子的粒长极显著增加，W1-2和W1-4种子粒宽显著增大(图2)。
3.2转基因水稻产量分析
通过PCR对目的基因检测，确定阳性株系(图3)。对阳性株系的粒长、粒宽和千粒重分析(图4)，结果表明过表达株系R1-8和R1-13的粒长极显著增加，粒宽无明显变化(图5)。千粒重相比于对照NIP显著增加(图6)。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (8)
1.玉米ZmBES1/BZR1-1基因在提高植物种子产量中的应用，其特征在于，所述玉米ZmBES1/BZR1-1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，包括促进植物种子的粒长、粒宽和千粒重增加。
3.一种培育高产植物的方法，其特征在于，将玉米ZmBES1/BZR1-1基因转化入植物过量表达，获得纯合的转基因植株，即为高产植株。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将玉米ZmBES1/BZR1-1基因转化入植物过量表达具体包括：设计ZmBES1/BZR1-1基因的扩增引物进行该基因的PCR扩增，利用扩增产物和载体构建包含ZmBES1/BZR1-1基因的重组质粒，再将所述重组质粒转化入植物中，进行ZmBES1/BZR1-1基因过量表达。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述扩增引物的核苷酸序列如SEQ ID NO:2-3所示。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述重组质粒为
pCAMBIA2300-35S-ZmBES1/BZR1-1-eGFP或
pCAMBIA1300-35S-ZmBES1/BZR1-1-eGFP。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述pCAMBIA2300-35S-ZmBES1/BZR1-1-eGFP的核苷酸序列如SEQ ID NO:6所示；所述pCAMBIA1300-35S-ZmBES1/BZR1-1-eGFP的核苷酸序列如SEQ ID NO:9所示。
8.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述植物包括拟南芥和水稻。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103789343A (zh) * | 2008-06-26 | 2014-05-14 | 巴斯夫植物科学有限公司 | 具有增强的产量相关性状的植物及其制备方法 |
| CN103882033A (zh) * | 2014-03-26 | 2014-06-25 | 湖南杂交水稻研究中心 | 水稻穗部性状调控基因pt2及其应用 |
| CN111440804A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-07-24 | 四川农业大学 | 玉米ZmBES1/BZR1-5基因在培育大籽粒植物中的应用 |
| CN112226455A (zh) * | 2019-06-27 | 2021-01-15 | 中国科学院植物研究所 | 一种水稻籽粒粒长和粒重相关蛋白及其编码基因与应用 |
| KR20220025425A (ko) * | 2020-08-24 | 2022-03-03 | 전남대학교산학협력단 | 암반응 하배축 길이 증진 또는 내건성 강화용 조성물 |
| CN114480431A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-05-13 | 四川农业大学 | 玉米ZmBES1/BZR1-10基因在提高植物耐旱性和产量中的应用 |
| CN114672511A (zh) * | 2022-03-18 | 2022-06-28 | 四川农业大学 | 玉米ZmBES1/BZR1-3基因在增加植物种子产量中的应用 |
-
2022
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103789343A (zh) * | 2008-06-26 | 2014-05-14 | 巴斯夫植物科学有限公司 | 具有增强的产量相关性状的植物及其制备方法 |
| CN103882033A (zh) * | 2014-03-26 | 2014-06-25 | 湖南杂交水稻研究中心 | 水稻穗部性状调控基因pt2及其应用 |
| CN112226455A (zh) * | 2019-06-27 | 2021-01-15 | 中国科学院植物研究所 | 一种水稻籽粒粒长和粒重相关蛋白及其编码基因与应用 |
| CN111440804A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-07-24 | 四川农业大学 | 玉米ZmBES1/BZR1-5基因在培育大籽粒植物中的应用 |
| KR20220025425A (ko) * | 2020-08-24 | 2022-03-03 | 전남대학교산학협력단 | 암반응 하배축 길이 증진 또는 내건성 강화용 조성물 |
| CN114672511A (zh) * | 2022-03-18 | 2022-06-28 | 四川农业大学 | 玉米ZmBES1/BZR1-3基因在增加植物种子产量中的应用 |
| CN114480431A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-05-13 | 四川农业大学 | 玉米ZmBES1/BZR1-10基因在提高植物耐旱性和产量中的应用 |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| FUAI SUN等: "Maize transcription factor ZmBES1/BZR1-5 positively regulates kernel size", JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY, vol. 72, no. 5 * |
| HAOQIANG YU等: "Cloning and chatacterization of BES1/BZR1 transcription factor genes in maize", PLANT GROWTH RGULATION, vol. 86 * |
| 于好强等: "转录因子BES1/BZR1调控植物生长发育及抗逆性", 遗传, vol. 41, no. 3 * |
| 冯文奇等: "玉米转录因子ZmBES1/BZR1-7基因克隆及功能分析", 核农学报, vol. 34, no. 1 * |
| 明川: "玉米BES1/BZR1转录因子基因鉴定", 中国优秀硕士学位论文全文数据库 * |
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