CN110563827B

CN110563827B - 与玉米籽粒产量相关的蛋白质及其编码基因

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Publication number: CN110563827B
Application number: CN201910922005.2A
Authority: CN
Inventors: 李永祥; 付俊杰; 陈林; 王国英; 张登峰; 何骋; 黎裕; 卢嘉雯; 王天宇
Original assignee: Institute of Crop Sciences of Chinese Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Institute of Crop Sciences of Chinese Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2019-09-27
Filing date: 2019-09-27
Publication date: 2021-07-06
Anticipated expiration: 2039-09-27
Also published as: CN110563827A

Abstract

本发明公开了与玉米籽粒产量相关的蛋白质及其编码基因。本发明公开的与玉米籽粒产量相关的蛋白质为如下A1)、A2)或A3)：A1)氨基酸序列是序列1的蛋白质；A2)将序列表中序列1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/或添加且具有相同功能的蛋白质；A3)在A1)或A2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。实验证明，将与玉米籽粒产量相关的蛋白质的编码基因导入植物中后，植物的籽粒产量。表明，本发明的与玉米籽粒产量相关的蛋白质及其编码基因可以用于调控植物的籽粒产量，可用于植物育种。

Description

与玉米籽粒产量相关的蛋白质及其编码基因

技术领域

本发明涉及生物技术领域中，与玉米籽粒产量相关的蛋白质及其编码基因。

背景技术

玉米是粮、经、饲兼用的高产粮食作物。玉米生产在保障全球粮食安全方面具有重要作用。随着世界人口的持续增加，人类对粮食的需求将与日俱增。但在当前耕地面积持续减少的形式下，提高单产水平成为解决玉米供需矛盾的根本途径。籽粒是玉米生产过程中的主要收获目标，而不断增加籽粒产量是玉米高产育种的最终目标。籽粒重量的基本的玉米产量三要素之一(粒重、穗粒数、亩穗数)。因此，籽粒大小(如长、宽、重量等)对玉米单产水平的提高至关重要，亦是玉米品种改良过程中的重要目标性状。尽管玉米籽粒大小的遗传结构复杂，受多个基因位点控制，但玉米籽粒大小遗传力高，且存在控制籽粒大小的主效基因。因此，寻找与玉米籽粒大小相关蛋白及其编码基因，用于籽粒形成遗传基础研究或种质改良分子设计，对培育玉米新品种具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种与玉米籽粒产量相关的蛋白质及其编码基因。

为解决上述技术问题，本发明首先提供了与玉米籽粒产量相关的蛋白质或调控所述蛋白质活性或含量的物质的下述任一应用：

D1)调控植物籽粒产量；

D2)制备调控植物籽粒产量产品；

D3)培育籽粒产量增加植物；

D4)制备培育籽粒产量增加植物产品；

D5)植物育种；

所述蛋白质来源于玉米，其名称为GRMZM2G098305，为如下A1)、A2)或A3)：

A1)氨基酸序列是序列1的蛋白质；

A2)将序列表中序列1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/或添加且具有相同功能的蛋白质；

A3)在A1)或A2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。

为了使A1)中的蛋白质便于纯化，可在由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如下表所示的标签。

表：标签的序列

标签	残基	序列
			Poly-Arg	5-6(通常为5个)	RRRRR
Poly-His	2-10(通常为6个)	HHHHHH
			FLAG	8	DYKDDDDK
Strep-tag II	8	WSHPQFEK
			c-myc	10	EQKLISEEDL

上述A2)中的GRMZM2G098305蛋白质，为与序列1所示蛋白质的氨基酸序列具有75％或75％以上同一性且具有相同功能的蛋白质。所述具有75％或75％以上同一性为具有75％、具有80％、具有85％、具有90％、具有95％、具有96％、具有97％、具有98％或具有99％的同一性。

上述A2)中的GRMZM2G098305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A2)中的GRMZM2G098305蛋白质的编码基因可通过将序列2所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变，和/或在其5′端和/或3′端连上上表所示的标签的编码序列得到。其中，序列2所示的DNA分子编码序列1所示的GRMZM2G098305蛋白质。

本发明还提供了与GRMZM2G098305相关的生物材料的下述任一应用：

D1)调控植物籽粒产量；

D2)制备调控植物籽粒产量产品；

D3)培育籽粒产量增加植物；

D4)制备培育籽粒产量增加植物产品；

D5)植物育种；

所述生物材料为下述B1)至B7)中的任一种：

B1)编码GRMZM2G098305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。

上述应用中，B1)所述核酸分子可为如下b11)-b15)中的任一种：

b11)编码序列是序列表中序列2的cDNA分子或DNA分子；

b12)序列表中序列2所示的cDNA分子或DNA分子；

b13)序列表中序列3所示的cDNA分子或DNA分子；

b14)与b11)或b12)或b13)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码GRMZM2G098305的cDNA分子或DNA分子；

b15)在严格条件下与b11)或b12)或b13)或b14)限定的核苷酸序列杂交，且编码GRMZM2G098305的cDNA分子或DNA分子。

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。

本领域普通技术人员可以很容易地采用已知的方法，例如定向进化和点突变的方法，对本发明的编码GRMZM2G098305蛋白质的核苷酸序列进行突变。那些经过人工修饰的，具有与本发明分离得到的GRMZM2G098305蛋白质的核苷酸序列75％或者更高同一性的核苷酸，只要编码GRMZM2G098305蛋白质且具有GRMZM2G098305蛋白质功能，均是衍生于本发明的核苷酸序列并且等同于本发明的序列。

这里使用的术语“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序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的核苷酸序列具有75％或更高，或85％或更高，或90％或更高，或95％或更高同一性的核苷酸序列。同一性可以用肉眼或计算机软件进行评价。使用计算机软件，两个或多个序列之间的同一性可以用百分比(％)表示，其可以用来评价相关序列之间的同一性。

上述应用中，所述严格条件可为如下：50℃，在7％十二烷基硫酸钠(SDS)、0.5MNaPO₄和1mM EDTA的混合溶液中杂交，在50℃，2×SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5M NaPO₄和1mM EDTA的混合溶液中杂交，在50℃，1×SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5M NaPO₄和1mM EDTA的混合溶液中杂交，在50℃，0.5×SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5M NaPO₄和1mM EDTA的混合溶液中杂交，在50℃，0.1×SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5M NaPO₄和1mM EDTA的混合溶液中杂交，在65℃，0.1×SSC，0.1％SDS中漂洗；也可为：在6×SSC，0.5％SDS的溶液中，在65℃下杂交,然后用2×SSC,0.1％SDS和1×SSC,0.1％SDS各洗膜一次；也可为：2×SSC，0.1％SDS的溶液中，在68℃下杂交并洗膜2次，每次5min，又于0.5×SSC，0.1％SDS的溶液中，在68℃下杂交并洗膜2次，每次15min；也可为：0.1×SSPE(或0.1×SSC)、0.1％SDS的溶液中，65℃条件下杂交并洗膜。

上述75％或75％以上同一性，可为80％、85％、90％或95％以上的同一性。

上述应用中，B2)所述的含有编码GRMZM2G098305蛋白质的核酸分子的表达盒(GRMZM2G098305基因表达盒)，是指能够在宿主细胞中表达GRMZM2G098305蛋白质的DNA，该DNA不但可包括启动GRMZM2G098305基因转录的启动子，还可包括终止GRMZM2G098305基因转录的终止子。进一步，所述表达盒还可包括增强子序列。可用于本发明的启动子包括但不限于：组成型启动子，组织、器官和发育特异的启动子，和诱导型启动子。启动子的例子包括但不限于：花椰菜花叶病毒的组成型启动子35S；来自西红柿的创伤诱导型启动子，亮氨酸氨基肽酶("LAP",Chao等人(1999)Plant Physiol 120：979-992)；来自烟草的化学诱导型启动子，发病机理相关1(PR1)(由水杨酸和BTH(苯并噻二唑-7-硫代羟酸S-甲酯)诱导)；西红柿蛋白酶抑制剂II启动子(PIN2)或LAP启动子(均可用茉莉酮酸甲酯诱导)；热休克启动子(美国专利5，187，267)；四环素诱导型启动子(美国专利5，057,422)；种子特异性启动子，如谷子种子特异性启动子pF128(CN101063139B(中国专利200710099169.7))，种子贮存蛋白质特异的启动子(例如，菜豆球蛋白、napin,oleosin和大豆beta conglycin的启动子(Beachy等人(1985)EMBO J.4：3047-3053))。它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用。此处引用的所有参考文献均全文引用。合适的转录终止子包括但不限于：农杆菌胭脂碱合成酶终止子(NOS终止子)、花椰菜花叶病毒CaMV 35S终止子、tml终止子、豌豆rbcS E9终止子和胭脂氨酸和章鱼氨酸合酶终止子(参见，例如：Odell等人(I⁹⁸⁵)Nature 313:810；Rosenberg等人(1987)Gene,56:125；Guerineau等人(1991)Mol.Gen.Genet,262:141；Proudfoot(1991)Cell,64:671；Sanfacon等人Genes Dev.,5:141；Mogen等人(1990)PlantCell,2:1261；Munroe等人(1990)Gene,91:151；Ballad等人(1989)Nucleic Acids Res.17:7891；Joshi等人(1987)Nucleic Acid Res.,15:9627)。

可用现有的表达载体构建含有所述GRMZM2G098305基因表达盒的重组载体。所述植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等。如pAHC25、pBin438、pCAMBIA1302、pCAMBIA2301、pCAMBIA1301、pCAMBIA1300、pBI121、pCAMBIA1391-Xa、PSN1301或pCAMBIA1391-Xb(CAMBIA公司)等。所述植物表达载体还可包含外源基因的3′端非翻译区域，即包含聚腺苷酸信号和任何其它参与mRNA加工或基因表达的DNA片段。所述聚腺苷酸信号可引导聚腺苷酸加入到mRNA前体的3′端，如农杆菌冠瘿瘤诱导(Ti)质粒基因(如胭脂碱合成酶基因Nos)、植物基因(如大豆贮存蛋白基因)3′端转录的非翻译区均具有类似功能。使用本发明的基因构建植物表达载体时，还可使用增强子，包括翻译增强子或转录增强子，这些增强子区域可以是ATG起始密码子或邻接区域起始密码子等，但必需与编码序列的阅读框相同，以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的，可以是天然的，也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用植物表达载体进行加工，如加入可在植物中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因(GUS基因、萤光素酶基因等)、抗生素的标记基因(如赋予对卡那霉素和相关抗生素抗性的nptII基因，赋予对除草剂膦丝菌素抗性的bar基因，赋予对抗生素潮霉素抗性的hph基因，和赋予对氨甲喋呤抗性的dhfr基因，赋予对草甘磷抗性的EPSPS基因)或是抗化学试剂标记基因等(如抗除莠剂基因)、提供代谢甘露糖能力的甘露糖-6-磷酸异构酶基因。从转基因植物的安全性考虑，可不加任何选择性标记基因，直接以逆境筛选转化植株。

上述应用中，所述载体可为质粒、黏粒、噬菌体或病毒载体。所述质粒具体可为pCambia 3301。

B3)所述重组载体具体可为GRMZM2G098305-pCambia 3301。所述GRMZM2G098305-pCambia 3301为在pCambia 3301载体的多克隆位点间插入序列表中序列2所示的DNA片段得到的重组载体。所述GRMZM2G098305-pCambia 3301能表达序列表中序列1所示的GRMZM2G098305蛋白质，GRMZM2G098305编码基因的表达由CaMV35S驱动。

上述应用中，所述微生物可为酵母、细菌、藻或真菌。其中，细菌可为农杆菌，如发根农杆菌EHA105。

上述应用中，所述转基因植物细胞系、转基因植物组织和转基因植物器官均不包括繁殖材料。

本发明还提供了增加植物籽粒产量的产品，所述产品包括GRMZM2G098305或所述生物材料。

所述产品可以GRMZM2G098305或所述生物材料作为其活性成分，还可将GRMZM2G098305或所述生物材料与具有相同功能的物质组合在一起作为其活性成分。

上文中，所述受体植物可为M1)或M2)或M3)：

M1)单子叶植物或双子叶植物；

M2)禾本科植物；

M3)玉米。

所述籽粒产量可体现在粒长和/或重量上。

本发明还提供了下述任一方法：

X1)培育籽粒产量增加植物的方法，包括使受体植物中表达GRMZM2G098305，或提高受体植物中GRMZM2G098305的含量，或提高受体植物中GRMZM2G098305的活性，得到籽粒产量增加的目的植物；

X2)提高植物籽粒产量的方法，包括使受体植物中表达GRMZM2G098305，或提高受体植物中GRMZM2G098305的含量，或提高受体植物中GRMZM2G098305的活性，得到籽粒产量增加的目的植物，实现植物籽粒产量的提高。

上述方法中，X1)和X2)所述方法可通过向所述受体植物中导入GRMZM2G098305的编码基因并使所述编码基因得到表达实现。

GRMZM2G098305的编码基因可为上述B1)所述核酸分子。

上述方法中，其中所述GRMZM2G098305的编码基因可先进行如下修饰，再导入受体植物中，以达到更好的表达效果：

1)根据实际需要进行修饰和优化，以使基因高效表达；例如，可根据受体植物所偏爱的密码子，在保持本发明所述GRMZM2G098305的编码基因的氨基酸序列的同时改变其密码子以符合植物偏爱性；优化过程中，最好能使优化后的编码序列中保持一定的GC含量，以最好地实现植物中导入基因的高水平表达，其中GC含量可为35％、多于45％、多于50％或多于约60％；

2)修饰邻近起始甲硫氨酸的基因序列，以使翻译有效起始；例如，利用在植物中已知的有效的序列进行修饰；

3)与各种植物表达的启动子连接，以利于其在植物中的表达；所述启动子可包括组成型、诱导型、时序调节、发育调节、化学调节、组织优选和组织特异性启动子；启动子的选择将随着表达时间和空间需要而变化，而且也取决于靶物种；例如组织或器官的特异性表达启动子，根据需要受体在发育的什么时期而定；尽管证明了来源于双子叶植物的许多启动子在单子叶植物中是可起作用的，反之亦然，但是理想地，选择双子叶植物启动子用于双子叶植物中的表达，单子叶植物的启动子用于单子叶植物中的表达；

4)与适合的转录终止子连接，也可以提高本发明基因的表达效率；例如来源于CaMV的tml，来源于rbcS的E9；任何已知在植物中起作用的可得到的终止子都可以与本发明基因进行连接；

5)引入增强子序列，如内含子序列(例如来源于Adhl和bronzel)和病毒前导序列(例如来源于TMV,MCMV和AMV)。

所述GRMZM2G098305的编码基因可利用含有所述GRMZM2G098305的编码基因的重组表达载体导入受体植物。所述重组表达载体具体可为所述GRMZM2G098305-pCambia3301。

所述重组表达载体可通过使用Ti质粒，植物病毒栽体，直接DNA转化，微注射，电穿孔等常规生物技术方法导入植物细胞(Weissbach,1998，Method for Plant MolecularBiology VIII,Academy Press,New York,pp.411-463；Geiserson and Corey,1998,PlantMolecular Biology(2nd Edition).)。

所述目的植物理解为不仅包含GRMZM2G098305蛋白或其编码基因被改变的第一代植物，也包括其子代。对于所述目的植物，可以在该物种中繁殖该基因，也可用常规育种技术将该基因转移进入相同物种的其它品种，特别包括商业品种中。所述目的植物包括种子、愈伤组织、完整植株和细胞。

上述方法中，所述受体植物可为M1)或M2)或M3)：

M1)单子叶植物或双子叶植物；

M2)禾本科植物；

M3)玉米。

所述籽粒产量可体现在粒长和/或重量上。所述重量可体现在百粒重上。

实验证明，本发明的GRMZM2G098305及其编码基因与玉米的籽粒产量相关，将GRMZM2G098305的编码基因导入植物中后，植物的籽粒产量——粒长和百粒重均显著增加，且粒长和百粒重与GRMZM2G098305编码基因的表达量呈正相关。表明，本发明的GRMZM2G098305及其编码基因可以用于调控植物的籽粒产量，可用于植物育种。

附图说明

图1为GRMZM2G098305-pCambia 3301中GRMZM2G098305上下游结构示意图。

图2为转基因玉米中GRMZM2G098305基因表达量的检测结果。左图为电泳检测定性结果，右图为定量结果。C01(-)表示阴性植株，C01(+)表示阳性植株。

图3为转基因玉米的表型。C01(-)表示阴性植株，C01(+)表示阳性植株。

图4为GRMZM2G098305基因表达量与粒长和百粒重的相关性分析，横坐标为GRMZM2G098305基因表达量。

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。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂、仪器等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值。下述实施例中，如无特殊说明，序列表中各核苷酸序列的第1位均为相应DNA/RNA的5′末端核苷酸，末位均为相应DNA/RNA的3′末端核苷酸。

下述实施例中的玉米自交系C01和玉米自交系B73均来源于国家种质资源库(网址为：http://www.cgris.net)。

实施例1、GRMZM2G098305可以调控玉米籽粒产量

本实施例提供了一种来源于玉米自交系B73蛋白质，该蛋白质可以调控玉米籽粒产量，该蛋白质的名称为GRMZM2G098305，其序列为序列表中序列1，在玉米自交系B73中，GRMZM2G098305的基因组序列为序列表中序列3，CDS序列为序列2。检测该蛋白质功能的步骤如下：

1、重组载体的构建

以玉米自交系B73幼苗cDNA为模板，利用引物对1进行PCR扩增，然后将得到的PCR产物与将pCambia 3301经NcoI酶切得到的线性化载体在2*Assembly Mix(北京百灵克生物科技有限责任公司，E1600S)的作用下于50℃反应15分钟，得到重组载体，将得到的序列正确的重组载体记为GRMZM2G098305-pCambia 3301，GRMZM2G098305-pCambia 3301为在pCambia 3301载体中插入序列表中序列2所示的GRMZM2G098305编码基因得到的重组载体，能表达序列表中序列1所示的GRMZM2G098305蛋白质，GRMZM2G098305编码基因的表达由CaMV35S驱动(图1)。

引物对1序列如下：

LF：5′-AGAACACGGGGGACTCTTGACATGGCGGCCTCGTCCGCCTC-3′；

LR：5′-CGATCGGGGAAATTCGAGCTTCAGAAGTAGCCGACGCCCT-3′。

2、转基因玉米的构建

以玉米自交系C01作为受体玉米，利用步骤1得到的GRMZM2G098305-pCambia3301构建转GRMZM2G098305基因玉米，并利用pCambia 3301作为对照，构建空载体对照玉米。

将重组质粒GRMZM2G098305-pCambia 3301导入根癌农杆菌EHA105，得到重组农杆菌，命名为EHA105-GRMZM2G098305-pCambia 3301。采用农杆菌侵染玉米幼胚的转化方法，将制备的EHA105-GRMZM2G098305-pCambia 3301转化玉米自交系C01，得到转GRMZM2G098305基因玉米。

3、转基因玉米的鉴定

利用上述引物对1对T1代转GRMZM2G098305基因玉米进行单株鉴定，含有目的片段的玉米为阳性植株，不含有目的片段的玉米为阴性植株，定植后，进行正常的管理，自交授粉，直至收获成熟的果穗。

4、转基因玉米中GRMZM2G098305基因表达量的检测

检测GRMZM2G098305基因的引物为：正向引物1：5’-AATAATCCCACCTGTCTGCC-3’和反向引物1：5’-CACCGTTATGATGACTCTGTCC-3’，内参为GAPDH基因，检测GAPDH基因的引物为：正向引物2：5’-CCCTTCATCACCACGGACTAC-3’和反向引物2：5’-TCCCACCACGGTTCTTCCAA-3’。

结果显示，阳性植株中GRMZM2G098305基因的相对表达量显著高于阴性植株(图2)。

5、表型检测

籽粒成熟后，收获T1代阴性和阳性植株的自交果穗。相同条件下完全晾干后，测量籽粒产量相关性状，利用转化受体玉米自交系C01以及空载体对照玉米作为对照。结果发现，与阴性植株和转化受体玉米自交系C01植株以及空载体对照玉米相比，阳性植株籽粒百粒重和粒长均显著增加，阳性植株籽粒百粒重和粒长分别为24.92±0.84g和9.58±0.29mm，阴性植株籽粒百粒重和粒长分别为21.51±0.93g和8.73±0.13mm，图3。阴性植株、转化受体玉米自交系C01植株以及空载体对照玉米间的百粒重和粒长均无显著差异。

可以看出，GRMZM2G098305及其编码基因可显著增加玉米自交系籽粒产量。

实施例2、GRMZM2G098305的表达量与籽粒百粒重和粒长相关

植物材料：下表中141份玉米自交系：

1、转录组分析样品的准备

在田间种植141份玉米自交系材料，单行小区种植，行长3米，行宽0.6米，每小区种植玉米13株。授粉前将小区内植株进行套袋，以隔绝自然花粉。待小区内80％以上的玉米植株吐出花丝，取粉统一进行自交，并记载每个小区的授粉时间。在每个小区授粉后15天当天，每个小区取3个相对一致的果穗，取每个果穗中部的5粒籽粒，进行混合，作为每个玉米自交系授粉后15天籽粒的样品，用于后续的转录组测序分析。

2、籽粒样品的转录组测序与基因表达谱分析

提取籽粒样品的总RNA，然后利用二代重测序技术进行了全部141份玉米自交系的转录组测序，获得转录组的重测序数据后，以玉米B73 RefGen V3参考基因组序列为基准(http://www.maizesequence.org)，将比对到参考基因组上每个基因内的读长数目转换为FPKM值，作为基因的表达水平，用于后续的分析。

3、玉米籽粒大小相关基因GRMZM2G098305的鉴定

利用141份玉米自交系授粉后15天籽粒的基因表达谱数据和前期获得的自交系成熟期籽粒性状表型数据，开展了基因表达量与籽粒大小相关性状的相关性分析，检测到GRMZM2G098305基因(在B73 RefGen V4参考基因组中编号为Zm00001d044086)的表达量与玉米籽粒大小相关性状中的粒长和百粒重呈极显著正相关关系(图4)。

<110> 中国农业科学院作物科学研究所

<120> 与玉米籽粒产量相关的蛋白质及其编码基因

<160> 3

<170> PatentIn version 3.5

<210> 1

<211> 224

<212> PRT

<213> 玉米（Zea mays L.）

<400> 1

Met Ala Ala Ser Ser Ala Ser Leu Leu Ala Arg Arg Leu Ile Met Ser

1 5 10 15

Arg Arg Phe Leu Ser Ser Pro Leu Gly Ser Leu Ser Thr Thr Thr Ala

20 25 30

Thr Arg Ser Phe Ser Ile Ser Ser Pro Gly Phe Lys Ser Phe Val Val

35 40 45

Glu Ser Asp Leu Glu Asn Glu His Asp Gln Pro Pro Ala Asp Gln Asn

50 55 60

Arg Gln Gln Thr Ser Asn Ser Pro Arg Pro Pro Asp Thr Thr Arg Pro

65 70 75 80

Leu Glu Asn Gly Leu Asp Pro Gly Ile Tyr Lys Ala Ile Leu Val Gly

85 90 95

Lys Val Gly Gln Glu Pro Met Gln Lys Arg Leu Arg Ser Gly Lys Thr

100 105 110

Val Val Leu Phe Ser Leu Gly Thr Gly Gly Ile Arg Asn Asn Arg Arg

115 120 125

Pro Leu Asp Arg Glu Glu Pro His Gln Tyr Ala Asp Arg Cys Ser Val

130 135 140

Gln Trp His Arg Val Cys Val Tyr Pro Asp Arg Leu Gly Thr Val Ala

145 150 155 160

Leu Asn Asn Val Lys Thr Gly Thr Ile Leu Tyr Leu Glu Gly Asn Leu

165 170 175

Glu Thr Lys Val Phe Cys Asp Pro Ile Thr Gly Leu Val Arg Arg Ile

180 185 190

Arg Glu Ile Ala Val Arg Ser Ser Gly Arg Leu Leu Phe Leu Gly Asn

195 200 205

Asp Ala Asn Ala Pro Lys Leu Gly Glu Val Lys Gly Val Gly Tyr Phe

210 215 220

<210> 2

<211> 675

<212> DNA

<213> 玉米（Zea mays L.）

<400> 2

atggcggcct cgtccgcctc cctcctcgcc cgtcgcctca tcatgtcccg ccgcttcctg 60

tcatccccac tcggctccct ctctaccaca accgcgacgc gcagtttctc gatctcttct 120

cccgggttta aaagcttcgt tgtggagtcc gaccttgaga acgagcacga ccagcccccc 180

gcggaccaga accgccagca gacgtcgaac agcccgcgcc cgcccgacac cacccgccct 240

ctcgagaacg gcctcgaccc cggcatctac aaggcgatac tggtggggaa ggtcgggcag 300

gagccgatgc agaagcggct gcggagcggg aagaccgtcg tgcttttctc gctcggcacc 360

ggtggcatcc gcaacaaccg ccgcccgctg gatcgcgagg agccgcacca gtacgccgac 420

aggtgctccg tgcagtggca ccgcgtctgc gtctatccag atcgcctcgg caccgtcgcg 480

ctcaacaacg tcaagactgg cactattctc tatttggaag gaaatcttga gaccaaagtg 540

ttctgtgatc caattactgg gctagttaga cgcataagag aaatagctgt gcgttcaagt 600

ggtcgtctct tgtttctggg caatgacgcc aatgctccaa agttaggcga agtcaagggc 660

gtcggctact tctga 675

<210> 3

<211> 4005

<212> DNA

<213> 玉米（Zea mays L.）

<400> 3

ttgcttcatt ggcttgatca gtcgttggac gccaaatgca aatccgagca ttgcttcatt 60

gcttgcatgt acttgtatca tggcatccgt atcccaccac cagagaccat acgtccatac 120

cgttacccac acacacacac gtacgtacgg cagcgtcagt tgttgcatca gccgccgcgc 180

tatatatgga aactgtccaa cgatcgatct tacgtgccgc gtgtccgagg ccacaagaga 240

gccacggccc gggccgggct acctcacggc atggcggtgc tcgacgtgcg tgggacaatg 300

gcacgagagg cagctgacga gatgtttccg caggacatgc gcatctgcgt gttcactgtg 360

cgtgctactg atctagtatc aatcggtcgt cgcgcgccaa cactgtctga gctgagctgt 420

gattgtcgcc acagtccaga tcaatagatc attggatgtg caaacgttac gacaatgata 480

caagggtcag ggtgtatgtg ttagtagtgc caatcaatat tcagggtgca caatcacagg 540

cgaaatgttt gtgtttggac gcggtcatga atcactcgga gcgagcggtc ccaaagacaa 600

agagtgctat gctttctgtc aagactaatt agcacgccca aagtacaatg gttctatcgt 660

taattggttg taccacacct gccagcagca gcagcagcag ccctgcccac tgcggtgata 720

cagctcagct caccgtggtg atgcagccca gcccactgcg gtgatgcagc ccagcccaca 780

tacaacggcc cggggcacct gacctctgac agctaggttt ttgcgaaggg tttagccccg 840

ccggcactcg gcaataatcc cacctgtctg cctccctccg cactgcttct cctctcctcg 900

cggcgcgcat ccatggcggc ctcgtccgcc tccctcctcg cccgtcgcct catcatgtcc 960

cgccgcttcc tgtcatcccc actcggctcc ctctctacca caaccgcgac gcgcagtttc 1020

tcgatctctt ctcccgggtt taaaagcttc gttgtggagt ccgaccttga gaacgagcac 1080

gaccagcccc ccgcggacca gaaccgccag cagacgtcga acagcccgcg cccgcccgac 1140

accacccgcc ctctcgagaa cggcctcgac cccggcatct acaaggttgg attagacctc 1200

ttgatcctcc tctcccattt cgggtttagt tattttgctg ccagctgatc tgagctcgca 1260

tggtgctttc cggcttttgg cggggctgtg actgtgaagg cgatactggt ggggaaggtc 1320

gggcaggagc cgatgcagaa gcggctgcgg agcgggaaga ccgtcgtgct tttctcgctc 1380

ggcaccggtg gcatccgcaa caaccgccgc ccgctggatc gcgaggagcc gcaccagtac 1440

gccgacaggt gctccgtgca gtggcaccgc gtctgcgtct atccagatcg cctcggcacc 1500

gtcgcgctca acaacgtcaa gactgggtga acccttgcct ccatgtgcag catttttcag 1560

ttctattata gtcctattag attcacagtt cctttgtcag agtttgatta attgagttga 1620

ttgattttct aaccttaaga atgctgatat attcaaatat gcattggctg caacatttca 1680

gcactattct ctatttggaa ggaaatcttg agaccaaagt gttctgtgat ccaattactg 1740

ggctagttag acgcataaga gaaatagctg tgcgttcaag tggtatgttt cttgcaccat 1800

caattcatgt ttatagctta tattgctttt ttaggccatg attgaatttt caacttatct 1860

atcgctcatg gctctgtttt aacttgttcg ctctcttgtc cttgctacca tttccttatt 1920

gaatagaagg ggaactgttt agaatcttca atgaatgtat atcatcaagg aatatagtaa 1980

aatgaggaac tatcttacac ccacaagtta ctacctttag aaattcatct gcatatagat 2040

tcatgccagc ggcaaataca atagaatcaa tcacgttcca gcaatagtat agcattttta 2100

gcctttgggt gtaccccctc tcgttctacc aatgtttaaa caatgaagag ttggtgaata 2160

tttatactgt ttagcatcgt gagtttaatt gttgatgtga catgcctcca tctctatctc 2220

aaatatgctg gtatgaagat tgtagaccaa aaatctgttg taatagtact ccagatcttt 2280

tggagatgtt ctcctctttc tctttattag tagtttgtaa ggcactcctg aaggtcacat 2340

aaacacatgc tccctccgtc ccataatata aggtgtaatc actttttatt ctagttccat 2400

aatataaggc gtgttctctc tagacatacg tacattaatg cagtactact agttttgata 2460

gagagaatta aatatatttt ttttgtcttt gaaccatagt tggttacacc ttatatattg 2520

ggctgggaca gaggaaatat atctttgaat tcaagttctg gtatcttcat taattctttc 2580

atgtgataac acaattggta atgtttcatg tggaaaagct cttaatctaa tccacttaaa 2640

ctcaaaaggc aaagtagaat gacttccaag ttgatgtgaa ctaatacaat gagaccatat 2700

aaatttgaca tatctgagtt aagcattgtc cttcattttt caaatacccc tgtgtaggtg 2760

gttttgtagt gttcagaacc ctaggctatt tgattctctt ttcatatttt tttttgtttc 2820

ctcatgaaaa gtaatgttag gtctcatgtg gacagatcat gttgagtttt ttgcacgggg 2880

gtttatacct accagattat gacattgtcg tgtaacaggt cgtctcttgt ttctgggcaa 2940

tgacgccaat gctccaaagt taggcgaagt caagggcgtc ggctacttct gatattggtt 3000

tatgtttaac tgagcatacc agttgcaggg acagagtcat cataacggtg ttactttact 3060

ggaatctgag tggaccaaca aatcctggcg gcgattcgag tcttttgccg tgttgaattt 3120

taccagattc ctgttttgtc aagctctcag caccactgta gataccttgt aatcgttgta 3180

acagcaacat gtaggatgtg tgatcagtaa tctgtactat ccttaaagta ctagtttcaa 3240

cggtcgttct gcgtcatatt tttacaaata atcactcaca tctatttcaa attaaccttg 3300

tatcccttca tacacataac ctccacgtct ggcccgctaa ccagtcggtg gataaattaa 3360

atatggtgca ggaggtgggg tttgaaccta aacctgatga aagaagggcg ggagacacta 3420

agtgaagtcg tctgtttttt ttaatattga atataaattt tacatatgtt tatacgagtt 3480

ttgtaaaata aaatatatat atataaaatc atgttgaacc ggatcagcac tacgggtcga 3540

ggctacggtc caatcacgac acgatgatcg tgtcggtctg gtctaggcac tattaaatgg 3600

gtcgtgtccg gaccagcttc ccagacacga cccatttggt catctatacc tccgcacgat 3660

aatgatggtc tttgcctcag ttgccgccat ctcgttcgtc atcttgcttc ttttctctct 3720

cctcacgcct tcgtgtcacg catttcgaca gagggcgtag gagcagacgt ctcctccctg 3780

tattcgtccg acaccagccc tgacaccgac ccgcccagtg gctattgtat gtccacgagg 3840

gtgtttcaca gcatgcacgc accatcgttt ttgtcgtcgt cggacgtccc attcgtcatc 3900

ccgacttttg ccttgttctt cctccccaac ctgctgcctc tgcccatggt cgcagccacg 3960

agccgaccga tgctcgtcga cgtcggtacg ggcgagtcgg tcttg 4005

Claims

1.调控蛋白质表达量的物质的下述任一应用：

D1)调控玉米籽粒产量；

D2)制备调控玉米籽粒产量的产品；

D3)培育籽粒产量增加的玉米；

D4)制备培育籽粒产量增加的玉米的产品；

所述蛋白质为如下A1)或A2)：

A1)氨基酸序列是序列1的蛋白质；

A2)在A1)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。

2.与权利要求1中所述蛋白质相关的生物材料的下述任一应用：

D1)调控玉米籽粒产量；

D2)制备调控玉米籽粒产量产品；

D3)培育籽粒产量增加玉米；

D4)制备培育籽粒产量增加玉米产品；

所述生物材料为下述B1)至B4)中的任一种：

B1)编码权利要求1中所述蛋白质的核酸分子；

B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒；

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.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：B1)所述核酸分子为如下b11)-b15)中的任一种：

b11)编码序列是序列表中序列2的DNA分子；

b12)序列表中序列2所示的DNA分子；

b13)序列表中序列3所示的DNA分子；

b14)与b11)或b12)或b13)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码权利要求1中所述蛋白质的DNA分子；

b15)在严格条件下与b11)或b12)或b13)或b14)限定的核苷酸序列杂交，且编码权利要求1中所述蛋白质的DNA分子。

4.下述任一方法：

X1)培育籽粒产量增加玉米的方法，包括使受体玉米中过表达权利要求1中所述蛋白质，或提高受体玉米中权利要求1中所述蛋白质的表达量，得到籽粒产量增加的目的玉米；

X2)提高玉米籽粒产量的方法，包括使受体玉米中过表达权利要求1中所述蛋白质，或提高受体玉米中权利要求1中所述蛋白质的表达量，得到籽粒产量增加的目的玉米，实现玉米籽粒产量的提高。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：X1)和X2)所述方法通过向所述受体玉米中导入权利要求1中所述蛋白质的编码基因并使所述编码基因得到表达实现。