CN111676232A - 一种玉米抗盐主效qtl基因及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了属于基因工程技术领域的一种玉米抗盐主效QTL基因及其应用。所述玉米抗盐QTL基因，其编码核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。此基因在两个玉米自交系中表达的蛋白的活性存在差异，可以根据此基因来判定玉米是否抗盐。

Description

一种玉米抗盐主效QTL基因及其应用

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及本发明涉及一种玉米抗盐主效QTL基因及其应用。

背景技术

盐碱胁迫是农业生态中的主要非生物胁迫之一，是影响全球农作物产量和农业可持续发展的主要环境限制因素。近年来，全球耕地盐碱化程度的不断恶化进一步加重了盐碱对农业生产的威胁。我国的耕地受盐碱化危害较为严重，据统计我国有10.0×10⁷hm²盐碱地，其中20％左右为耕地(Zhang JF，2004)。在北方耕地盐碱化较南方更为严重，而作为我国粮食生产的主产区，不断加剧的耕地盐碱化，势必威胁到粮食生产和粮食安全。因此如何开发利用大面积的盐碱地，合理应对盐碱胁迫对农业生产(尤其是主要作物生产)的负面影响，对维持我国农业生产的可持续发展有重要意义。

玉米作为三大主要作物之一，对盐胁迫十分敏感(王丽燕，2005)，已有研究表明，不同玉米自交系的抗盐能力存在显著差异，普遍认为这种差异是多种生理性状(如抗离子毒害、抗渗透胁迫等)的综合体现，是多基因控制的数量性状(Foolad and Jones，1993)。相对于籽粒发育、抗病、抗旱等其他性状的研究，国内外关于玉米抗盐机制的研究还很滞后，仅有少数抗盐(NaCl)的报道(Gao et al.,2016；Zhang et al.,2018；Cao et al.,2018)。因此，基础研究薄弱及抗性分子标记缺乏已成为抗盐玉米培育的主要理论瓶颈，解决之这一瓶颈问题的当务之急是克隆抗盐QTL基因，研究其分子机制，开发抗性分子标记，从而开展基于分子辅助选择的多基因聚合育种。

当植物生长在盐(NaCl)胁迫条件下时，根系会吸收过量的Na⁺，同时K⁺吸收受阻，导致组织中K⁺/Na⁺比率失衡，最终导致离子毒害，因此维持Na⁺、K⁺浓度的稳态及K⁺/Na⁺比率平衡在植物抗盐能力形成过程中发挥着至关重要的作用(Munns and Tester,2008；Yang andGuo,2018)。在玉米中的研究表明，当生长在盐胁迫条件下，不同玉米自交系叶片中积累的Na⁺浓度存在显著差异，同时叶片中的Na⁺含量与玉米抗盐能力具有一定相关性(Zhao etal.,2010；Chen et al.,2016；Zhang et al.,2018)，但到目前为止只有极少数相关QTL基因被精细定位/克隆，因此克隆调控玉米Na⁺稳态和抗盐的QTL基因是当前玉米抗盐机制研究的重要任务。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种玉米抗盐QTL基因，所述基因其编码核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明同时也提供了上述玉米抗盐QTL基因所编码的蛋白质，其氨基酸序列如序列表中SEQ ID No.2所示。

本发明同时也提供了一种玉米抗盐主效QTL，该主效QTL基因位于2号染色体上11,470kb-11,474kb的位置。

本发明同时也提供了一种玉米抗盐相关的分子标记，所述分子标记为位于2号染色体的chr2:11635310-11635403的核酸片段；如所述核酸片段为SEQ ID No.3所示的核苷酸序列(CGTCAAGTCCCCGCTTATATTCGGAAAAGGTATGCCTAATCAGTTGCATTTCTATGTGGTGATCTTGTGCTGAACA)，则为抗盐型；如所述核酸片段为SEQ ID No.4所示的核苷酸序列(CGTCAAGTCCCCGCTTATATTCGGAGGTAAAAAAAAAAAGAAACTCGGTATGCCTAATCAGTTGCATTTCTATGTGGTGATCTTGTGCTGAACA)，则为盐敏感型。

本发明还提供了一种用于检测玉米是否抗盐的组合物，包括用于检测上述分子标记的引物。

上述组合物中，所述引物包括：引物ZmNC3-F1和ZmNC3-R1；

所述引物ZmNC3-F1和ZmNC1-R1序列如下：

引物ZmNC3-F1：CGTCAAGTCCCCGCTTATATT；

引物ZmNC3-R1：TGTTCAGCACAAGATCACCA。

本发明还提供了一种用于检测玉米是否抗盐的试剂盒，包括用于检测上述分子标记的试剂。

上述试剂盒中，所述试剂包括上述组合物。

一种检测玉米是否抗盐的方法，包括：

对待测玉米进行上述分子标记的检测，根据检测结果判断其是否抗盐胁迫。

所述方法包括：

利用上述组合物或上述试剂盒，以所述待测玉米基因组DNA为模板进行PCR扩增；

根据扩增结果判断是否抗盐：如果用引物对扩增后得到76bp的片段，则为抗盐型；如果用引物对扩增后得到94bp的片段，则为盐敏感型。

上述抗盐QTL基因、上述蛋白质、上述分子标记、上述引物或上述试剂盒在玉米抗盐育种中的应用。

所述应用中，如抗盐QTL基因的编码核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示或抗盐QTL基因所编码的蛋白质如SEQ ID No.2所示，则为抗盐型；如抗盐QTL基因的编码核苷酸序列如SEQ ID NO.5所示或抗盐QTL基因所编码的蛋白质如SEQ ID No.6所示，则为敏感型。

本发明的有益效果

本发明提供了一种新的玉米抗盐主效QTL及其基因ZmNC3，此基因在不同玉米自交系中表达的蛋白的活性存在差异，可以根据此基因来判定玉米是否抗盐；并通过全基因组测序，根据全基因组序列和ZmNC3所在的相同染色体的位置，找到了和ZmNC3可以连锁的一段序列作为分子标记，对于分子标记的检测，可以判定玉米是否为抗盐。

由于玉米抗盐属数量性状遗传，表型分析耗时费力，本发明的玉米抗盐主效QTL、抗盐QTL基因及其蛋白质、分子标记、引物对和试剂盒都可以应用于玉米抗盐育种中，在玉米种子期间或子叶长出的早期阶段就可鉴定，省时而且准确，可以加速玉米抗盐品种选育进程。

附图说明

图1为丹340和K22在对照和盐胁迫条件下生长2周的对比结果；其中(A)为丹340和K22在对照和盐胁迫条件下生长2周的植株生长状况；(B)A图中各植株的Na⁺含量；(C)A图中各植株的K⁺含量；(D)A图中各植株的Na⁺/K⁺比；其中标尺大小为10cm。

图2为抗盐QTL基因ZmNC3的定位及遗传验证；其中(A)为基于丹340和K22 RIL群体的QTL分析确定的抗盐主效QTL，及其相关基因ZmNC3的位置；(B)为ZmNC3在丹340和K22中的转录水平检测。

图3为ZmNC3基因的结构示意图。

图4为ZmNC3基因全长编码序列PCR扩增的电泳图；其中1为以来自丹340幼苗的cDNA为模板，用ZmNC3特异的引物(ZmNC3-gene-F和ZmNC3-gene-R)进行扩增获得的PCR产物(预期产物大小1602bp)，M为聚合美公司分子量标准2000bp marker。

图5为ZmNC3基因编码序列连接入T载体后的载体图谱。

图6为ZmNC3编码的蛋白具有Na⁺转运活性；其中(A)为pGEMHE-ZmNC3载体结构示意图；(B)为在爪蟾卵母细胞中分析ZmNC3编码蛋白的Na⁺转运活性。

图7为抗感材料间(丹340和K22)存在差异的核苷酸序列的鉴定及其对ZmNC3转运Na⁺活性的影响；其中(A)为K22和丹340中ZmNC3的两个差异核苷酸和对应位置；(B)为K22和丹340中ZmNC3的Na⁺转运活性差异。

图8为利用引物对在丹340和K22中进行PCR扩增的结果。

具体实施方式

以下实施例便于更好地理解本发明，但不限于此，这些实施例仅用于例证的目的，决不限制本发明的保护范围。

除特殊说明的之外，各实施例中所用的设备和试剂均常规市售可得。

实施例1玉米抗盐QTL基因的克隆及功能分析

两个玉米自交系丹340和K22对盐胁迫的敏感性存在差异，如图1所示。以丹340/K22 RIL群体为材料，本发明通过基于混合线性模型的QTL分析在2号染色体上定位了一个主效抗盐QTL区域，如图2A所示，在2号染色体上11,470-11,474kb的位置，位置根据玉米B73参考基因组V4确定。在此基础上通过序列分析和同源性比较，在此QTL候选区域鉴定到一个候选基因，命名为ZmNC3，其表达水平在丹340和K22中并没有明显差异。

基于MaizeGDB网站对ZmNC3基因结构的预测，基因全长(从起始密码子到终止密码子)3756bp，包含三个外显子，两个内含子，其中编码区序列全长1602bp，如图3。为了克隆ZmNC3全长编码序列，以生长10天的抗盐玉米自交系丹340幼苗为材料，使用天根生化科技(北京)有限公司的植物总RNA提取试剂盒(Cat.#DP432)提取总RNA，并通过使用普洛麦格(北京)生物技术有限公司的M-MLV反转录酶进行反转录获得cDNA，用ZmNC3特异的引物(正向引物ZmNC3-gene-F ATGTCCCTGGTGTGCTCGGTC；反向引物ZmNC3-gene-RCTAGCTTAGTTTCCAGGCTTT)进行PCR扩增，获得了与预期大小(1602bp)相符的产物，如图4所示。

其中，PCR扩增体系为50μl，包括：2×Super Multiplex PCR Mix 25μl；10μMPrimer ZmNC3-gene-F 2μl；10μM Primer ZmNC3-gene-R 2μl；DNA 1μl；ddH2O 20μl)。

PCR扩增条件为：预变性95℃2min,变性95℃30s,退火58℃30s,延伸72℃1min,由变性到延伸进行34个循环，最后延伸72℃5min。

使用天根生化科技(北京)有限公司的凝胶回收试剂盒(Cat.#DP105-3)对PCR产物进行回收和纯化。用北京全式金生物技术有限公司的pEASY-Blunt Cloning Kit试剂盒对纯化后的产物进行T载体的连接(载体图谱见图5)，然后转入大肠杆菌感受态细胞，挑取单克隆，使用通用引物T7/SP6进行菌落PCR扩增，电泳检测有目的大小条带的菌落为阳性重组体，将对应的菌液送至北京三博远志生物技术有限责任公司测序，获得了1602bp的ZmNC3外显子序列，其核苷酸序列见SEQ ID No.1，对应的蛋白质的序列为SEQ ID No.2所示。

生物信息预测ZmNC3编码一个Na⁺转运蛋白，通过爪蟾卵母细胞中实验系统确定ZmNC3具有内向转运Na⁺的活性。

具体实验流程为：

(1)用XbaI和HindIII对含有XbaI和HindIII酶切位点的ZmNC3回收片段和pGEMHE载体进行双酶切，酶切片段通过T4连接酶连接，转入大肠杆菌，通过菌落PCR扩增筛选有目的条带的阳性克隆；

(2)将对应的菌液送至北京三博远志生物技术有限责任公司测序，最终获得正确的pGEMHE-ZmNC3(图谱如图6A所示)；

(3)通过Promega公司的试剂盒反转录获得ZmNC3的cRNA；

(4)25nl(0.5μgμl^-1)的ZmNC3 cRNA和等体积的水分别注射到爪蟾卵母细胞中；

(5)培养36小时后通过电压钳记录不同Na⁺浓度条件下爪蟾卵母细胞内的电流。

如图6B所示，注入ZmNC3 cRNA的爪蟾卵母细胞可以记到明显的电流，随着记录液中Na⁺浓度的改变，记录到的逆转电位会发生显著改变。实验所用的记录电压为-140-40mV。表明抗盐基因ZmNC3编码一个内向Na⁺转运蛋白，它可能通过调控盐胁迫下植物对Na⁺的吸收来调控植物抗盐能力。

实施例2玉米抗盐QTL基因ZmNC3外显子中两个核苷酸与ZmNC3的Na⁺转运活性相关

利用Illumina测序平台对丹340和K22的基因组DNA进行测序(测序在北京诺禾致源科技股份有限公司完成)。通过比对丹340和K22的全基因组测序数据，发现在盐敏感自交系K22和抗盐自交系丹340中，ZmNC3基因的第一个外显子上有两个(第512和947位)核苷酸的差异，如图7A所示。

ZmNC3基因在K22中表现为：其核苷酸序列见SEQ ID No.5，对应的蛋白质的序列为SEQ ID No.6所示。

通过爪蟾卵母细胞中实验系统确定丹340和K22中ZmNC3的Na⁺转运活性是否存在差异，以及这两个核苷酸的差异是否与ZmNC3的Na⁺转运活性相关。具体实验流程为：

(1)分别以K22和丹340的基因组DNA为模板，进行PCR扩增，获得K22和丹340中ZmNC3的序列，将其构建到pGEMHE载体上，最终获得正确的pGEMHE-ZmNC3^K22和pGEMHE-ZmNC3^丹340；

(2)通过Promega公司的试剂盒反转录获得ZmNC3^K22和ZmNC3^丹340的cRNA；

(3)25nl(0.5μgμl^-1)的ZmNC3^K22和ZmNC3^丹340cRNA和等体积的水分别注射到爪蟾卵母细胞中；

(4)培养36小时后通过电压钳记录10mM Na⁺浓度条件下爪蟾卵母细胞内的电流，如图7B所示；

(5)将K22中ZmNC3的序列在两个差异核苷酸(第512和947位)处进行单个核苷酸的突变和两个核苷酸的同时突变，构建pGEMHE-ZmNC3^K22/512C、pGEMHE-ZmNC3^K22/947G和pGEMHE-ZmNC3^{K22/512C/947G}载体进行电压钳实验，记录10mM Na⁺浓度条件下爪蟾卵母细胞内的电流，如图7C所示，只突变其中一个核苷酸位点的pGEMHE-ZmNC3^K22/512C或pGEMHE-ZmNC3^K22/947G只能部分增加pGEMHE-ZmNC3^K22的电流，而同时突变两个核苷酸位点的pGEMHE-ZmNC3^{K22/512C/947G}在10mM Na⁺浓度条件下的电流与pGEMHE-ZmNC3^丹340相同。表明K22和丹340中ZmNC3的两个核苷酸变异导致ZmNC3的Na⁺转运活性发生变化。

实施例3K22和丹340中玉米抗盐基因ZmNC3的连锁序列作为分子标记

因为K22和丹340中ZmNC3的两个核苷酸变异导致ZmNC3的Na⁺转运活性发生变化，进一步导致玉米的抗盐能力发生变化，因此根据K22和丹340中ZmNC3的核苷酸序列，设计可以用于判断个体是否抗盐的连锁分子标记。

根据全基因组测序数据，发明人找到了和ZmNC3可以连锁的一段序列。这段序列在2号染色体的具体位置为(B73 V4版本位置)：Chr2:11635310-11635403这段序列信息在K22中为(94bp)：

CGTCAAGTCCCCGCTTATATTCGGAGGTAAAAAAAAAAAGAAACTCGGTATGCCTAATCAGTTGCATTTCTATGTGGTGATCTTGTGCTGAACA；

这段序列信息在丹340中为(76bp)：

CGTCAAGTCCCCGCTTATATTCGGA----AAA--------------GGTATGCCTAATCAGTTGCATTTCTATGTGGTGATCTTGTGCTGAACA。

以这段序列作为分子标记，发明人设计了一对引物ZmNC3-F1/ZmNC3-R1，该对引物位于ZmNC3下游大约160kb的位置，利用该对引物，可以筛选ZmNC3序列来自K22还是丹340中，分别以抗盐玉米自交系丹340和盐敏感玉米自交系K22的基因组DNA为模板，进行PCR扩增。

PCR体系20μl：2×Super Multiplex PCR Mix 10μl,10μM Primer ZmNC1-F1 1μl,10μM Primer ZmNC1-R1/ZmNC1-InDel-R1 1μl,DNA 1μl,ddH2O 7μl。

PCR程序：预变性95℃2min,变性95℃30s,退火58℃30s,延伸72℃30s,由变性到延伸进行34个循环，最后延伸72℃5min。

结果发现以玉米抗盐自交系丹340总DNA为模板进行PCR扩增，该引物对可获得76bp的条带；以玉米盐敏感自交系K22总DNA为模板进行PCR扩增，该引物对可获得94bp的条带，如图8所示。

因此，以该引物对可以用于玉米抗盐分子辅助育种，把基于该引物对的抗盐分子标记命名为ZmSALT3。其中各引物的序列为：

引物ZmNC3-F1：CGTCAAGTCCCCGCTTATATT；

引物ZmNC3-R1：TGTTCAGCACAAGATCACCA。

实施例4利用抗盐分子标记检测玉米是否抗盐

选取了45种玉米自交系材料(包括一些玉米骨干自交系)进行检测，检测方法如实施例3所述，利用实施例3中的检测本发明抗盐分子标记的引物对，以所述待测玉米基因组DNA为模板进行PCR扩增。其结果表明：其中18份自交系PCR产物为大片段，产物长度为76bp，为抗盐基因型，另外35份自交系PCR产物为小片段，产物长度为94bp，为盐敏感基因型。所用自交系名称和鉴定结果如下表所示：

在盐胁迫条件下，盐敏感基因型材料(ZmNC3为K22单倍型)叶片中的Na⁺含量显著高于抗盐基因型材料(ZmNC3为丹340单倍型)，相关检测结果如上表所示，与抗盐分子标记ZmSALT3的鉴定结果一致。

序列表

<110> 中国农业大学

<120> 一种玉米抗盐主效QTL基因及其应用

<160> 6

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 1602

<212> DNA

<213> Zea mays

<400> 1

atgtccctgg tgtgctcggt ctccaaggcc tacgcgcacc accaggtcac ggagcgcgtg 60

gcacggtcgc ggcgcgcgct ccggtgcagc gcgagccagg tgtggcgccg cgccgccgcc 120

gcgcgcctca gctctctcct cgtccacgtc gtctacttcg ttgccatgtc ctgcgctgga 180

tgggggctcc tcgtggcgct caaggtgcgg gcgcccaaca ggagaccccg cggcatcgac 240

atgttcttca ccgccgtgtc ggcttcgacg gtgtccagca tgtccaccgt cgagatggag 300

gtgttctcca gcggccagct cctggtcctc acagctctta tgttcggcgg cggcgaggtg 360

ttcgtgtcgc tcgtaggcgt cgcgtccaag tggtccaaga tgagaaagca gataaaaaac 420

aggtcccggc gcgtcgagag ccacgacggt gatatcgagg tcgagaccac cggcgatgac 480

gccgacgccg actcgaggtc gataactagt acggtcaccg aagagaacga cgacatcccg 540

ttagacgcga agatactgcg gcgcaatgcg gtgcgctctc tgttcttcat cgtcctggcc 600

atcctcgtgg tggtgcacac ggtgggcgcc gtcgccgtcg cggcgtatgt ctacgccgcg 660

cccggcgcga ggcagacgct gcggcgcaag gccctgaacg tgtggatctt ctcggtgttc 720

acgacagtgt ctacgttctc cagttgcggg ttcatgccga cgaacgagaa catgatggtg 780

ttcagtcggg acgtgccgct acagctgctg ctcgtgccgc aggcgctggt ggggaacacg 840

ctgttccctc cgctgctgtt cgcgtgcgtg tgggcggcgg ccgcggccac gcggcgagag 900

gaggtcgtgg agatcgccag gaagggcagg gaggcgacag ggtactgcca cctgttccct 960

gcgcgtcggt gctggatgct cgccgggacg gtggtttgct tcctcgccgt gcaggtggcg 1020

ctggtgtgcg cgatggagtg ggacggcgcg ctgcgcggcc tgagcgcggg ggagaaggtg 1080

tcgaacgcgc tattcctcgc cgtgaactct cggcacaccg gcgagtccac cctcgacctc 1140

tccacactgg cgacggccat cctcgtgctc ttcgtcctca tgatgtatct tcctccgtac 1200

acgacatggt ttccatttga agagagttcc aaaacggagc attccacgga gggccaaggg 1260

gtaaggctgc tcaggagcac agtcttgtca caactctcct acttgaccat cttcgtcatc 1320

gccatctgca tcgccgagag gaggaagctc aaagaagacc ccctcaactt caacgtgctc 1380

agcattgttg tcgaagtcgt cagtgcttac ggaaacgttg gcttctcgat gggatacagc 1440

tgcagcaggc agatcaatcc agatggactc tgtacagaca gatggacggg ctttgccggg 1500

aggtggagcg actccggcaa actcatactc atcgttgtca tgttcattgg gaggctcaag 1560

aagttcggca tgaaaggagg caaagcctgg aaactaagct ag 1602

<210> 2

<211> 533

<212> PRT

<213> Zea mays

<400> 2

Met Ser Leu Val Cys Ser Val Ser Lys Ala Tyr Ala His His Gln Val

1 5 10 15

Thr Glu Arg Val Ala Arg Ser Arg Arg Ala Leu Arg Cys Ser Ala Ser

20 25 30

Gln Val Trp Arg Arg Ala Ala Ala Ala Arg Leu Ser Ser Leu Leu Val

35 40 45

His Val Val Tyr Phe Val Ala Met Ser Cys Ala Gly Trp Gly Leu Leu

50 55 60

Val Ala Leu Lys Val Arg Ala Pro Asn Arg Arg Pro Arg Gly Ile Asp

65 70 75 80

Met Phe Phe Thr Ala Val Ser Ala Ser Thr Val Ser Ser Met Ser Thr

85 90 95

Val Glu Met Glu Val Phe Ser Ser Gly Gln Leu Leu Val Leu Thr Ala

100 105 110

Leu Met Phe Gly Gly Gly Glu Val Phe Val Ser Leu Val Gly Val Ala

115 120 125

Ser Lys Trp Ser Lys Met Arg Lys Gln Ile Lys Asn Arg Ser Arg Arg

130 135 140

Val Glu Ser His Asp Gly Asp Ile Glu Val Glu Thr Thr Gly Asp Asp

145 150 155 160

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

165 170 175

Asp Asp Ile Pro Leu Asp Ala Lys Ile Leu Arg Arg Asn Ala Val Arg

180 185 190

Ser Leu Phe Phe Ile Val Leu Ala Ile Leu Val Val Val His Thr Val

195 200 205

Gly Ala Val Ala Val Ala Ala Tyr Val Tyr Ala Ala Pro Gly Ala Arg

210 215 220

Gln Thr Leu Arg Arg Lys Ala Leu Asn Val Trp Ile Phe Ser Val Phe

225 230 235 240

Thr Thr Val Ser Thr Phe Ser Ser Cys Gly Phe Met Pro Thr Asn Glu

245 250 255

Asn Met Met Val Phe Ser Arg Asp Val Pro Leu Gln Leu Leu Leu Val

260 265 270

Pro Gln Ala Leu Val Gly Asn Thr Leu Phe Pro Pro Leu Leu Phe Ala

275 280 285

Cys Val Trp Ala Ala Ala Ala Ala Thr Arg Arg Glu Glu Val Val Glu

290 295 300

Ile Ala Arg Lys Gly Arg Glu Ala Thr Gly Tyr Cys His Leu Phe Pro

305 310 315 320

Ala Arg Arg Cys Trp Met Leu Ala Gly Thr Val Val Cys Phe Leu Ala

325 330 335

Val Gln Val Ala Leu Val Cys Ala Met Glu Trp Asp Gly Ala Leu Arg

340 345 350

Gly Leu Ser Ala Gly Glu Lys Val Ser Asn Ala Leu Phe Leu Ala Val

355 360 365

Asn Ser Arg His Thr Gly Glu Ser Thr Leu Asp Leu Ser Thr Leu Ala

370 375 380

Thr Ala Ile Leu Val Leu Phe Val Leu Met Met Tyr Leu Pro Pro Tyr

385 390 395 400

Thr Thr Trp Phe Pro Phe Glu Glu Ser Ser Lys Thr Glu His Ser Thr

405 410 415

Glu Gly Gln Gly Val Arg Leu Leu Arg Ser Thr Val Leu Ser Gln Leu

420 425 430

Ser Tyr Leu Thr Ile Phe Val Ile Ala Ile Cys Ile Ala Glu Arg Arg

435 440 445

Lys Leu Lys Glu Asp Pro Leu Asn Phe Asn Val Leu Ser Ile Val Val

450 455 460

Glu Val Val Ser Ala Tyr Gly Asn Val Gly Phe Ser Met Gly Tyr Ser

465 470 475 480

Cys Ser Arg Gln Ile Asn Pro Asp Gly Leu Cys Thr Asp Arg Trp Thr

485 490 495

Gly Phe Ala Gly Arg Trp Ser Asp Ser Gly Lys Leu Ile Leu Ile Val

500 505 510

Val Met Phe Ile Gly Arg Leu Lys Lys Phe Gly Met Lys Gly Gly Lys

515 520 525

Ala Trp Lys Leu Ser

530

<210> 3

<211> 76

<212> DNA

<213> Zea mays

<400> 3

cgtcaagtcc ccgcttatat tcggaaaagg tatgcctaat cagttgcatt tctatgtggt 60

gatcttgtgc tgaaca 76

<210> 4

<211> 94

<212> DNA

<213> Zea mays

<400> 4

cgtcaagtcc ccgcttatat tcggaggtaa aaaaaaaaag aaactcggta tgcctaatca 60

gttgcatttc tatgtggtga tcttgtgctg aaca 94

<210> 5

<211> 1590

<212> DNA

<213> Zea mays

<400> 5

atgtccctgg tgtgctcggt ctccaaggcc tacgcgcacc accaggtcac ggagcgcgtg 60

gcacggtcgc ggcgcgcgct ccggtgcagc gcgagccagg tgtggcgccg cgccgccgcc 120

gcgcgcctca gctctctcct cgtccacgtc gtctacttcg ttgccatgtc ctgcgctgga 180

tgggggctcc tcgtggcgct caaggtgcgg gcgcccaaca ggagaccccg cggcatcgac 240

atgttcttca ccgccgtgtc ggcttcgacg gtgtccagca tgtccaccgt cgagatggag 300

gtgttctcca gcggccagct cctggtcctc acagctctta tgttcggcgg cggcgaggtg 360

ttcgtgtcgc tcgtaggcct cgcgtccaag tggtccaaga tgaggaagca gatcaaaaac 420

aggtcccggc gcgtcgagag ccacgacggc gatatcgagg tcgagaccac cggcgatgac 480

gccgacgccg actcgaggtc gataactagt atggtcaccg aagagaacga cgacatcccg 540

ttagacgcga agatactgcg gcgcaatgcg gtgcgctctc tgttcttcat cgtcctggcc 600

atcctcgtgg tggtgcacac ggtgggcgcc gtcgccgtcg cggcgtatgt ctacgccgcg 660

cccggcgcga ggcagacgct gcggagcaag gccctgaacg tgtggatctt ctcggtgttc 720

acgacggtgt ccacgttctc cagttgcggg ttcatgccga cgaacgagaa catgatggtg 780

ttcagccggg acgtgccgct gcagctgctg ctcgtgccgc aggcgctggt ggggaacacg 840

ctgttccctc cgctgctgtc cgcgtgcgtg tgggcggcgg ccgcggccac gcggcgagag 900

gaggtcgtgg agatcgccag gaagggcagg gaggcgacgg ggtactacca cctgttccct 960

gcgcgtcggt gctggatgct cgccgggact gtggtttgct tcatcgccgt gcaggttgcg 1020

ctggtgtgcg cgatggagtg gggcggcgcg ctgcgcggcc tgagcgcggg ggagaaggtg 1080

tcgaacgcgc tgttcctcgc cgtgaactct cggcacaccg gcgagtccac cctcgacctc 1140

tccacactgg cagcggccat cctcgtactc ttcgtcctca tgatgtatct tcctccgtat 1200

acgacatggt ttccgtttga agaggattcc aaaagggagc attccacgga ggaccagctc 1260

aggagcacaa tcctgtcgca actctcctac ttggccatct tcgtcatcgc catctgcatc 1320

accgagagga ggaagctcaa agaagacccc ctcaacttca acgtgctcag cattgttgtc 1380

gaagtcgtca gtgcttatgg aaacgtcggc ttctcgatgg gatacagctg cagcaggcag 1440

atcaatccag atggactctg tgcagacaga tggacgggct ttgccgggag gtggagcgac 1500

tccggcaaac tcatacttat cgttgtcatg ttctttggga ggctcaagaa gttcagcctg 1560

aaaggaggca aagcctggaa acttaactag 1590

<210> 6

<211> 529

<212> PRT

<213> Zea mays

<400> 6

Met Ser Leu Val Cys Ser Val Ser Lys Ala Tyr Ala His His Gln Val

1 5 10 15

Thr Glu Arg Val Ala Arg Ser Arg Arg Ala Leu Arg Cys Ser Ala Ser

20 25 30

Gln Val Trp Arg Arg Ala Ala Ala Ala Arg Leu Ser Ser Leu Leu Val

35 40 45

His Val Val Tyr Phe Val Ala Met Ser Cys Ala Gly Trp Gly Leu Leu

50 55 60

Val Ala Leu Lys Val Arg Ala Pro Asn Arg Arg Pro Arg Gly Ile Asp

65 70 75 80

Met Phe Phe Thr Ala Val Ser Ala Ser Thr Val Ser Ser Met Ser Thr

85 90 95

Val Glu Met Glu Val Phe Ser Ser Gly Gln Leu Leu Val Leu Thr Ala

100 105 110

Leu Met Phe Gly Gly Gly Glu Val Phe Val Ser Leu Val Gly Leu Ala

115 120 125

Ser Lys Trp Ser Lys Met Arg Lys Gln Ile Lys Asn Arg Ser Arg Arg

130 135 140

Val Glu Ser His Asp Gly Asp Ile Glu Val Glu Thr Thr Gly Asp Asp

145 150 155 160

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

165 170 175

Asp Asp Ile Pro Leu Asp Ala Lys Ile Leu Arg Arg Asn Ala Val Arg

180 185 190

Ser Leu Phe Phe Ile Val Leu Ala Ile Leu Val Val Val His Thr Val

195 200 205

Gly Ala Val Ala Val Ala Ala Tyr Val Tyr Ala Ala Pro Gly Ala Arg

210 215 220

Gln Thr Leu Arg Ser Lys Ala Leu Asn Val Trp Ile Phe Ser Val Phe

225 230 235 240

Thr Thr Val Ser Thr Phe Ser Ser Cys Gly Phe Met Pro Thr Asn Glu

245 250 255

Asn Met Met Val Phe Ser Arg Asp Val Pro Leu Gln Leu Leu Leu Val

260 265 270

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

275 280 285

Cys Val Trp Ala Ala Ala Ala Ala Thr Arg Arg Glu Glu Val Val Glu

290 295 300

Ile Ala Arg Lys Gly Arg Glu Ala Thr Gly Tyr Tyr His Leu Phe Pro

305 310 315 320

Ala Arg Arg Cys Trp Met Leu Ala Gly Thr Val Val Cys Phe Ile Ala

325 330 335

Val Gln Val Ala Leu Val Cys Ala Met Glu Trp Gly Gly Ala Leu Arg

340 345 350

Gly Leu Ser Ala Gly Glu Lys Val Ser Asn Ala Leu Phe Leu Ala Val

355 360 365

Asn Ser Arg His Thr Gly Glu Ser Thr Leu Asp Leu Ser Thr Leu Ala

370 375 380

Ala Ala Ile Leu Val Leu Phe Val Leu Met Met Tyr Leu Pro Pro Tyr

385 390 395 400

Thr Thr Trp Phe Pro Phe Glu Glu Asp Ser Lys Arg Glu His Ser Thr

405 410 415

Glu Asp Gln Leu Arg Ser Thr Ile Leu Ser Gln Leu Ser Tyr Leu Ala

420 425 430

Ile Phe Val Ile Ala Ile Cys Ile Thr Glu Arg Arg Lys Leu Lys Glu

435 440 445

Asp Pro Leu Asn Phe Asn Val Leu Ser Ile Val Val Glu Val Val Ser

450 455 460

Ala Tyr Gly Asn Val Gly Phe Ser Met Gly Tyr Ser Cys Ser Arg Gln

465 470 475 480

Ile Asn Pro Asp Gly Leu Cys Ala Asp Arg Trp Thr Gly Phe Ala Gly

485 490 495

Arg Trp Ser Asp Ser Gly Lys Leu Ile Leu Ile Val Val Met Phe Phe

500 505 510

Gly Arg Leu Lys Lys Phe Ser Leu Lys Gly Gly Lys Ala Trp Lys Leu

515 520 525

Asn

Claims (10)

1.一种玉米抗盐主效QTL基因，其特征在于，其编码核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

2.权利要求1所述玉米抗盐主效QTL基因所编码的蛋白质，其氨基酸序列如序列表中SEQ ID No.2所示。

3.一种玉米抗盐相关的分子标记，其特征在于，所述分子标记为位于2号染色体的chr2:11635310-11635403位置的核酸片段；如核酸片段为SEQ ID No.3所示的核苷酸序列，则为抗盐型；如所述核酸片段为SEQ ID No.4所示的核苷酸序列，则为盐敏感型。

4.一种用于检测玉米是否抗盐的组合物，其特征在于，包括用于检测权利要求3所述分子标记的引物。

5.根据权利要求4所述的组合物，其特征在于，所述引物包括：引物ZmNC3-F1和ZmNC3-R1；

所述引物ZmNC3-F1和ZmNC1-R1序列如下：

引物ZmNC3-F1：CGTCAAGTCCCCGCTTATATT；

引物ZmNC3-R1：TGTTCAGCACAAGATCACCA。

6.一种用于检测玉米是否抗盐的试剂盒，其特征在于，包括用于检测权利要求3所述的分子标记的试剂。

7.根据权利要求6所述的试剂盒，其特征在于，所述试剂包括权利要求4或5所述的组合物。

8.一种检测玉米是否抗盐的方法，其特征在于，包括：

对待测玉米进行权利要求3所述的分子标记的检测，根据检测结果判断其是否抗盐胁迫。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

利用权利要求4或5所述的组合物或权利要求6或7所述试剂盒，以所述待测玉米基因组DNA为模板进行PCR扩增；

根据扩增结果判断是否抗盐：如果用引物对扩增后得到76bp的片段，则为抗盐型；如果用引物对扩增后得到94bp的片段，则为盐敏感型。

10.权利要求1所述抗盐QTL基因、权利要求2所述蛋白质、权利要求3所述的分子标记、权利要求4或5所述的引物或权利要求6或7所述的试剂盒在玉米抗盐育种中的应用。

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