CN112941084B - 一种玉米耐受盐胁迫导致的渗透胁迫的基因、分子标记和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种玉米耐受盐胁迫导致的渗透胁迫的基因、分子标记和应用;所述基因,其编码核苷酸序列选自:(a)SEQ ID No.1所示的序列;(b)SEQ ID No.1所示的序列经取代、缺失和/或增加一个或多个核苷酸且表达相同功能蛋白质的核苷酸序列。在此抗盐QTL基因内,鉴定了一个位于其内含子上在抗感材料间存在差异的缺失标记。该标记与玉米抗盐性连锁,可作为玉米抗盐分子标记,本发明提供了检测该抗盐分子标记的引物和方法。由于玉米抗盐属数量性状遗传,表型分析耗时费力,本发明所述的QTL基因、分子标记、化合物和引物可以应用于玉米的抗盐育种。
Description
技术领域
本发明属于基因工程技术领域,具体涉及一种玉米抗盐相关基因、分子标记和应用。
背景技术
盐胁迫分布广泛,对植物的生长发育,农民的生产生活都产生了重要影响。全球大约有8亿多公顷的土地存在含盐量过高的状况(Munns and Tester,2008),且面积还有继续扩张的趋势(Yang and Guo,2018)。我国有六个主要的玉米种植区,其中黄淮海平原夏播玉米区、北方春播玉米区、西北内陆玉米区总产占全国产量的80%,而这三个玉米主产区处于土地盐碱化较严重的地域(王志强,2017)。盐渍化的土壤会影响玉米的生长,导致发育缓慢、叶片发黄、产量下降,严重时甚至死亡。玉米作为我国重要的经济作物和粮食作物被广泛种植,土地盐碱化会严重影响玉米的产量,因此,深入研究玉米抗盐机制,培育优良耐盐品种,是实现农业可持续化发展的重要环节。
盐胁迫主要是由土壤中高浓度的钠离子和氯离子造成的,一般来说,主要分为渗透胁迫和离子胁迫,且渗透胁迫在较早期出现(Munns and Tester,2008)。土壤或水中高浓度的盐会产生渗透胁迫,过多的盐导致根部的水势降低,植物吸收水分的能力下降,(Hasegawa et al.,2000),导致植物水分缺失(Yang and Guo,2018)。而离子胁迫主要来源于植物细胞内离子的毒害作用。植物响应盐胁迫存在多种机制,主要分为两个层面:离子稳态的调控和代谢物及细胞活性的调控(Yang and Guo,2018)。近年来玉米抗盐机制的研究主要集中在离子稳态的调控,如HKT家族的离子转运体NC1,能够调控玉米中Na+的转运(Zhang et al.,2018),NC2能够调控玉米中K+的转运(Cao et al.,2019),进而影响玉米的抗盐性。植物在长期进化的过程中形成了一系列响应盐胁迫的机制,除了有各种转运体会将离子运出体外或区域化,还会形成例如糖、脯氨酸、甜菜碱等代谢物质维持膨压。现有的研究表明,植物受盐胁迫时,甜菜碱的浓度迅速升高,保持细胞质与液泡之间渗透平衡,避免细胞脱水(Chen and Murata,2008)。脯氨酸通过增加细胞渗透压变化、活性氧解毒、保证膜的垂直度和酶/蛋白质的活性调节来保护植物免受胁迫(Kavi Kishor andSreenivasulu,2014)。而玉米中盐诱导的渗透胁迫相关的机制还不是很清楚。
在胁迫条件下,通过生物信息学方法,寻找标志代谢物,利用标志性代谢物,探寻相对应的抗盐基因型,并开发分子标记,是实现作物改良的一个新的途径。由于代谢物的鉴定、代谢检测方法和流程的一些不确定性(Chen et al.,2016;Copenhaver et al.,2012;Deng et al.,2017;Wen et al.,2014),使得相关研究进展缓慢。希望随着研究方法和相关研究的不断发展,多组学运用能为植物抗盐研究做出更大贡献,为作物改良提供更多可能(Fang et al.,2016;Kumar et al.,2017)。
发明内容
为了克服现有技术的不足:
一方面,本发明提供一种玉米抗盐相关基因,所述基因其编码核苷酸序列选自:
(a)SEQ ID No.1所示的序列;
(b)SEQ ID No.1所示的序列经取代、缺失和/或增加一个或多个核苷酸且表达相同功能蛋白质的核苷酸序列。
所述“取代、缺失和/或增加一个或多个核苷酸且表达相同功能蛋白质”本领域技术人员可以以蛋白和基因领域的常规知识和技术实现,包括但不限于氨基酸密码子、氨基酸分类、蛋白质结构分析和功能预测知识和相应工具。
另一方面,本发明提供了上述玉米抗盐相关基因所编码的蛋白质,优选地,其氨基酸序列如序列表中SEQ ID No.2所示。
对于上述玉米抗盐相关基因,本发明的发明人发现GWAS群体中不同自交系抗盐性存在显著差异,以GWAS群体为材料,本发明利用GWAS分析及其它生物信息学手段,克隆了玉米抗盐基因,命名为ZmSOT10,该基因编码区长度为3908bp(详细序列见SEQ ID No.1),编码507个氨基酸(详细序列见SEQ ID No.2)。
另一方面,本发明提供了一种玉米抗盐QTL,其特征在于,该QTL位于9号染色体129,288,383-129,688,383的位置。
另一方面,本发明提供了一种玉米抗盐相关的分子标记,所述分子标记为SEQ IDNo.3所示核苷酸序列,其在上述玉米抗盐相关基因或玉米抗盐QTL中缺失或插入。
进一步地,SEQ ID No.3所示核苷酸序列在上述玉米抗盐相关基因或玉米抗盐QTL第一个内含子中缺失或插入。
进一步地,在所述抗盐QTL中插入SEQ ID No.3所示核苷酸序列的个体为盐敏感型;所述抗盐QTL缺失SEQ ID No.3所示核苷酸序列的个体为抗盐型。
另一方面,本发明提供了用于检测权利上述分子标记的引物对,包括:引物对Ⅰ,所述引物对Ⅰ为引物ZmSOT10-F1和引物ZmSOT10-R1;
所述引物ZmSOT10-F1和ZmSOT10-R1序列如下:
引物ZmSOT10-F1:GGTCACTTTGATTACTGCTGCT;
引物ZmSOT10-R1:TCGAATGGAGGGCTCAGTAC。
利用上述引物对,以所述待测玉米基因组DNA为模板进行PCR扩增,如果用引物对Ⅰ扩增后得到267bp的片段,则为抗盐型;如果用引物对Ⅰ扩增后得到317bp的片段,则为盐敏感型。
另一方面,本发明提供了一种用于检测上述分子标记的试剂盒,包括上述的引物对。
进一步地,所述试剂盒还包括用于PCR扩增的酶和其他试剂,以利用上述引物对进行PCR扩增。PCR扩增的酶和其他试剂包括但不限于各种聚合酶、dNTP、缓冲液等,这些试剂可以为市售成品试剂或试剂盒,也可以根据《分子克隆》等分子生物学领域工具书自行配置和设计。
另一方面,本发明提供了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。
对待测玉米进行化合物MET031检测,根据检测结果判断其是否抗盐。
上述方法中,所述方法包括:
利用上述引物对,或者上述试剂盒,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Ⅰ扩增后得到267bp的片段,则为抗盐型;如果用引物对Ⅰ扩增后得到317bp的片段,则为盐敏感型。
检测片段的手段本领域技术人员公知,包括但不限于电泳、酶切、测序等。
上述玉米抗盐相关基因、上述玉米抗盐QTL、上述的分子标记、上述化合物MET031、上述引物对,上述试剂盒在玉米抗盐育种中的应用。
本发明的有益效果:
(1)本发明提供了一种新的玉米抗盐主效QTL,及其相关的抗盐QTL基因的核苷酸序列并且在此抗盐QTL基因内,鉴定了一个位于在其内含子中缺失或插入的,与玉米抗盐性连锁的片段,该片段的插入或缺失,可作为玉米抗盐分子标记。本发明还提供了一种用于检测本发明的玉米抗盐分子标记的引物对和试剂盒,以及检测玉米是否抗盐的方法。
(2)由于玉米抗盐属数量性状遗传,表型分析耗时费力,上述的玉米抗盐主效QTL、抗盐QTL基因、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为抗盐基因ZmSOT10中(A)为基于GWAS群体的分析确定的抗盐主效位点,及其相关基因ZmSOT10的位置;(B)为pBUE411-ZmSOT10载体结构示意图;(C)为利用CRSPR-Cas9敲除后的基因和原基因序列的比较;(D)为PbCXUN-Myc-ZmSOT10载体结构示意图;(E)为过表达株系的过表达水平检测。
图2ZmSOT10基因的结构示意图。
图3(A)为在对照或盐处理条件下生长了2周的野生型和ZmSOT10基因敲除植株(ZmSOT10crispr-1,ZmSOT10crispr-2)、ZmSOT10基因过表达植株(ZmSOT10OE-1,ZmSOT10OE-2)的生长情况;(B)在对照或盐处理条件下生长了2周的野生型和ZmSOT10基因敲除植株(ZmSOT10crispr-1,ZmSOT10crispr-2)、ZmSOT10基因过表达植株(ZmSOT10OE-1,ZmSOT10OE-2)的MET031化合物含量;(C)在对照或盐处理条件的野生型和ZmSOT10基因敲除植株(ZmSOT10crispr-1,ZmSOT10crispr-2)、ZmSOT10基因过表达植株(ZmSOT10OE-1,ZmSOT10OE-2)的叶片含水量测定结果。
图4不同玉米自交系ZmSOT10基因进行重测序及重鉴定候选基因关联分析结果。
图5抗感材料间(M1016和郑58)存在差异的核苷酸序列的鉴定;其中(A)为单倍型1(包含M1016材料)中鉴定到的缺失片段ZmSOT10-Del的位置(图中箭头所示)及用于扩增缺失片段的引物ZmSOT10-F1和ZmSOT10-R1的位置;(B)为单倍型1(以M1016为例)和单倍型2(以郑58为例)扩增PCR片段的序列比较。
图6为利用一对引物(引物对Ⅰ)在M1016、郑58中进行PCR扩增的结果。
图7为抗盐基因型玉米自交系(有ZmSOT10-Del插入)和盐敏感基因型玉米自交系(没有ZmSOT10-Del插入)叶片中化合物MET031含量和含水量比较结果。
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玉米抗盐基因的克隆及功能分析
不同自交系的抗盐性存在显著差异,在300mM NaCl处理下表现出不同的叶片含水量。对266份玉米自交系进行对照和盐处理条件下的代谢组学分析,结合群体叶片含水量的数据,利用生物信息学方法建立抗盐化合物预测模型,获得了37个与玉米抗盐性相关的标志性代谢物,命名为METO1至METO37。随后以METO31的含量为生理指标,进行全基因组关联分析,在9号染色体上129,288,383-129,688,383kb的位置发现效应值显著的位点,在此QTL候选区域鉴定到一个候选基因,将该位点对应的基因命名为ZmSOT10,为一个编码细胞色素氧化酶P450的基因,如图1A所示。
为了获得ZmSOT10的突变体,发明人(1)设计了CRSPR-Cas9敲除靶点,如图1C所示;(2)用BsaI对含有靶点序列的PCR片段和pBUE411载体进行酶切、连接,连接产物转入大肠杆菌,用通用引物FD3/RD进行菌落PCR扩增,电泳检测有目的大小条带的菌落为阳性克隆,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,获得正确的pBUE411-ZmSOT10载体(图1B),将pBUE411-ZmSOT10转入农杆菌EHA105;(3)通过幼胚侵染的方法获得转基因植株;(4)通过对包括靶点在内的基因片段进行PCR扩增、测序确定转基因阳性植株。最终获得了两个ZmSOT10候选基因的敲除材料(命名为ZmSOT10crispr-1和ZmSOT10crispr-2)(图1C)。如图3A所示,表明ZmSOT10基因敲除植株对盐胁迫更耐受,说明该基因的确是调控盐胁迫下玉米地上部分MET031含量的主效基因。
为了获得ZmSOT10的过表达植株,发明人(1)基于MaizeGDB网站对ZmSOT10基因结构的预测,基因全长(从起始密码子到终止密码子)3908bp,包含五个外显子,四个内含子,其中编码区序列全长1524bp,如图2所示。(2)为了克隆ZmSOT10全长编码序列,以生长10天的抗盐玉米自交系B73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ZmSOT10特异的引物(正向引物ZmSOT10-gene-F:ATGGCCTTCCCTGCTGTGCCCC(SEQ ID No.6);反向引物ZmSOT10-gene-R:TCAAATCAAAACATTATCCAGT(SEQ ID No.7)进行PCR扩增,获得了与预期大小(1524bp)相符的产物。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)对加尾后的PCR产物进行回收和纯化;(3)回收的PCR片段和XcmⅠ酶切的pBCXUN-Myc载体进行连接,连接产物转入大肠杆菌,用载体上引物Ubip-seq-F(TTTTAGCCCTGCCTTCATACGC SEQ ID No.8)和NosR-seq-R(AGACCGGCAACAGGATTCAATC SEQ ID No.9)进行菌落PCR扩增,电泳检测有目的大小条带的菌落为阳性克隆,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,获得正确的pBCXUN-Myc-ZmSOT10载体(图1D),将pBCXUN-Myc-ZmSOT10转入农杆菌EHA105;(3)通过幼胚侵染的方法获得转基因植株;(4)通过植株中ZmSOT10基因表达水平进行检测(图1E),测序确定转基因阳性植株。最终获得了两个ZmSOT10候选基因的过表达材料(命名为ZmSOT10OE-1和ZmSOT10OE-2)。如图2所示,表明ZmSOT10基因过表达植株与野生型无差异。
生物信息预测ZmSOT10编码一个细胞色素氧化酶P450。P450是一种半硫代酶,参与从细菌到人类的多种生物合成途径(Nelson,2009)。通过对代谢物含量表型测定实验确定ZmSOT10主要调控化合物MET031的含量。具体实验流程为:(1)取生长12天的ZmSOT10基因敲除植株地上部分,液氮速冻后磨样;(2)称取2份100mg粉末于1.5ml离心管中,一份加入1mlMeOH,一份加入1ml 75%MeOH,低温超声提取30min;(3)将不同提取液提取的样品各取700μl混合,低温震荡1h;(4)离心后取600μl液体,分别于1.5ml离心管中,旋转蒸发仪3h悬干;(5)每份加100μl 50%MeOH复溶,过滤膜上机,统计样品中化合物的含量。如图3B所示,ZmSOT10基因敲除植株地上部分的MET031化合物含量显著降低。表明抗盐基因细胞色素氧化酶P450是ZmSOT10的候选基因,它能通过调控盐胁迫下玉米对化合物MET031的合成来调控玉米抗盐。
与此同时,通过ZmSOT10基因敲除植株叶片含水量的测定实验表明ZmSOT10调控叶片含水量。具体实验流程为:(1)取生长12天的ZmSOT10基因敲除植株地上部分,称取鲜重(n鲜);(2)将收取的样品放入15ml离心管中置于80℃烘箱烘干至恒重,称量样品干重(n干);(3)带入数值计算叶片含水量,Leaf WC=(n鲜-n干)/n鲜*100%。如图3C所示,ZmSOT10基因敲除植株地上部分的叶片含水量与野生型相比显著增加。表明抗盐基因ZmSOT10它能是通过调控盐胁迫下植物对化合物MET031的合成来影响植物叶片的含水量来调控植物抗盐。
实施例2玉米抗盐QTL基因ZmSOT10内含子中缺失片段(ZmSOT10-Del)的获得
根据METO31的GWAS的最高效应值对应的SNP对200份自交系的重测序结果进行候选基因关联分析,发现Del382(一个50bp的缺失/插入)与METO31含量显著相关,如图4A所示。q-PCR结果显示,含有Del382和不含有Del382的自交系中ZmSOT10的转录水平存在显著差异,如图4B所示,说明Del382导致了ZmSOT10的转录水平的变化,进一步影响了METO31的含量及玉米自交系的抗盐性。
根据Del382的有无,将200份材料分为两种单倍型Hap1和Hap2。
选取M1016和郑58为例,对ZmSOT10基因进行重测序(测序在北京擎科新业生物科技有限公司完成),通过比对M1016和郑58的基因组重测序数据,发现在自交系M1016中,ZmSOT10基因的第一个内含子有一个50bp的缺失,命名为ZmSOT10-Del,如图5所示。根据基因重测序数据,发明人设计了一对引物ZmSOT10-F1和ZmSOT10-R1(引物在基因上的具体位置如图5A所示)。引物序列为:
引物ZmSOT10-F1:GGTCACTTTGATTACTGCTGCT(SEQ ID No.10);
引物ZmSOT10-R1:TCGAATGGAGGGCTCAGTAC(SEQ ID No.11)。
以ZmSOT10-F1和ZmSOT10-R1为引物,以M1016的基因组DNA为模板,使用康为世纪生物技术有限公司的Taq DNA聚合酶进行扩增(PCR体系50μl:2×Super Multiplex PCRMix 25μl,10μM Primer ZmSOT10-F1 2.5μl,10μM Primer ZmSOT10-R1 2.5μl,DNA2.0μl,diH2O 18μl;PCR程序:预变性94℃2min,变性94℃30s,退火56℃30s,延伸72℃30s,由变性到延伸进行34个循环,最后延伸72℃5min,将PCR产物送到北京擎科新业生物科技有限公司测序,获得测序结构后,通过CodonCode Aligner软件比对,获得了ZmSOT10-Del缺失序列的长度为50bp(图5B),ZmSOT10-Del缺失的具体序列如SEQ ID No.3所示。
实施例3玉米抗盐基因ZmSOT10中的ZmSOT10-Del缺失或插入为分子标记
因为ZmSOT10-Del缺失存在于M1016等玉米自交系中,因此ZmSOT10-Del缺失可以用于判断个体是否抗盐的分子标记。
利用基于ZmSOT10-Del缺失的侧翼序列设计的引物ZmSOT10-F1(正向)和ZmSOT10-R1(反向),以上述二条引物组成引物对Ⅰ(ZmSOT10-F1/ZmSOT10-R1)。以引物对Ⅰ为引物,分别以玉米自交系郑58、玉米自交系M1016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 ZmSOT10-F1 1μl,10μM PrimerZmSOT10-R1 1μl,DNA1μl,diH2O 7μl。PCR程序:预变性94℃2min,变性94℃30s,退火56℃30s,延伸72℃30s,由变性到延伸进行34个循环,最后延伸72℃5min。结果发现以玉米自交系郑58为模板进行PCR扩增,引物对Ⅰ可获得317bp的条带(详细序列见SEQ ID No.4);以玉米自交系M1016总DNA为模板进行PCR扩增,引物对Ⅰ可获得267bp的条带(详细序列见SEQ IDNo.5),如图6所示。因此,以引物对Ⅰ可以用于玉米抗盐分子辅助育种,把基于引物对Ⅰ的抗盐分子标记命名为ZmSOTM1。其中各引物的序列为:
引物ZmSOT10-F1:GGTCACTTTGATTACTGCTGCT;
引物ZmSOT10-R1:TCGAATGGAGGGCTCAGTAC。
实施例4利用抗盐分子标记检测玉米是否抗盐
选取了40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16份自交系引物对Ⅰ的PCR产物长度为267bp,为抗盐基因型;另外24份自交系引物对ⅠPCR产物长度为317bp,为盐敏感基因型基因型。所用自交系名称和鉴定结果如下表所示:
“√”表示PCR产物有50bp缺失;“×”表示PCR产物无50bp缺失。
在盐胁迫条件下,抗盐基因型材料(有ZmSOT10-Del缺失)叶片中的MET031含量显著低于盐敏感基因型材料(无ZmSOT10-Del缺失);同时抗盐基因型材料(有ZmSOT10-Del缺失)叶片含水量显著高于盐敏感基因型材料(无ZmSOT10-Del缺失)。相关检测结果如图7所示,与抗盐分子标记鉴定结果一致。
序列表
<110> 中国农业大学
<120> 一种玉米耐受盐胁迫导致的渗透胁迫的基因、分子标记和应用
<160> 11
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 1524
<212> DNA
<213> artificial sequence
<400> 1
atggccttcc ctgctgtgcc cctcctcgcc gctctgctcc tggtcgccgc cacgcggctg 60
tgggactacg tcttcgtgcg cctcgtatgg cggccgtacg ccatcaccaa ggggttcaga 120
gagcaaggga tccatggacc ctcctacagg ttcttcaagg gctgcaacga ggagatcagg 180
agcatgaagg agaagaccga cggtctcgtg ctggacgtcg gcgaccacaa gtacctcccg 240
cggatcgcgc cgcactacct cgaatggagg gctcagtacg gagaaccatt tctatattgg 300
tacggggcac aagcccgaat ttgcatattt gactacgaac tagcaaggca aatcctttcg 360
agcaagtctg ggcatttcgt gaagaacgat gcgcacccta ctttgttggc tctggtcggc 420
aagggactcg ggttcatgga aggctctgac tgggtgcgcc atcgcagggt gatcaaccct 480
gctttcacca ttgacaagct taagattgtg accgagacga tgctggactt cgccgatagc 540
atggcaggtg agttggaagc tgaagcatcc cagaacgaga acggagaaac acaagtggat 600
atatacaaac atttcagcga tctgacagtt gacaatatcg cctacgccat ctttggaagc 660
agctacaagt taggcaaaca agtgttcgag gcacaaactg agctgctggg gatcaccatg 720
gctactttcc ttgacgtgcc cataccagga tccaaatacc ttccaaccca agcgaatcgg 780
cgaaaatgga tgctggagac gaagctcaag agcttactca cgcggatcat acagccacgg 840
ttagcaagcg gtgagcacgg aaacgatctg ctgggcgtga tgctggactc ctgcactgag 900
accaagcaag gagggaagca gcagcaagtg gatcgtctgc gtctcagctt gagcatggag 960
gagatcatac acgagtgcaa gctgttcttc ttcgctggcc acgagaacac agcccttctc 1020
ctcacgtggt ccgtgtattt gctcagcata taccccgagt ggcaagaaag gctccggaag 1080
gagatgacaa tggtgttgtt cgagaccttg aggctctact cgcctgctct cttcatgcaa 1140
aggaagaccc tggccgacat gaccgtgggg ccaataaaac tgcccaaagg cactgcaatt 1200
gtgataccca ttccgatcat gcatcgagac aagcaggcat ggggcgacga cgcagacgag 1260
ttcagtccga tgagatttgc gaatgggatc acgggagcag cgaaagttcc tcacggcctg 1320
ctggcgttct cgatggggcc aaggtcttgc atcggccaga acttgtcgat gctggaagcc 1380
aagtcgacgc tggccctgat gctccgcaag ttctccttcg ctctctcccc tgactacgtg 1440
cacgcgcccg tggatctctt cactctcaaa cctaagtttg gccttcccgt cattctgagg 1500
ccactggata atgttttgat ttga 1524
<210> 2
<211> 507
<212> PRT
<213> artificial sequence
<400> 2
Met Ala Phe Pro Ala Val Pro Leu Leu Ala Ala Leu Leu Leu Val Ala
1 5 10 15
Ala Thr Arg Leu Trp Asp Tyr Val Phe Val Arg Leu Val Trp Arg Pro
20 25 30
Tyr Ala Ile Thr Lys Gly Phe Arg Glu Gln Gly Ile His Gly Pro Ser
35 40 45
Tyr Arg Phe Phe Lys Gly Cys Asn Glu Glu Ile Arg Ser Met Lys Glu
50 55 60
Lys Thr Asp Gly Leu Val Leu Asp Val Gly Asp His Lys Tyr Leu Pro
65 70 75 80
Arg Ile Ala Pro His Tyr Leu Glu Trp Arg Ala Gln Tyr Gly Glu Pro
85 90 95
Phe Leu Tyr Trp Tyr Gly Ala Gln Ala Arg Ile Cys Ile Phe Asp Tyr
100 105 110
Glu Leu Ala Arg Gln Ile Leu Ser Ser Lys Ser Gly His Phe Val Lys
115 120 125
Asn Asp Ala His Pro Thr Leu Leu Ala Leu Val Gly Lys Gly Leu Gly
130 135 140
Phe Met Glu Gly Ser Asp Trp Val Arg His Arg Arg Val Ile Asn Pro
145 150 155 160
Ala Phe Thr Ile Asp Lys Leu Lys Ile Val Thr Glu Thr Met Leu Asp
165 170 175
Phe Ala Asp Ser Met Ala Gly Glu Leu Glu Ala Glu Ala Ser Gln Asn
180 185 190
Glu Asn Gly Glu Thr Gln Val Asp Ile Tyr Lys His Phe Ser Asp Leu
195 200 205
Thr Val Asp Asn Ile Ala Tyr Ala Ile Phe Gly Ser Ser Tyr Lys Leu
210 215 220
Gly Lys Gln Val Phe Glu Ala Gln Thr Glu Leu Leu Gly Ile Thr Met
225 230 235 240
Ala Thr Phe Leu Asp Val Pro Ile Pro Gly Ser Lys Tyr Leu Pro Thr
245 250 255
Gln Ala Asn Arg Arg Lys Trp Met Leu Glu Thr Lys Leu Lys Ser Leu
260 265 270
Leu Thr Arg Ile Ile Gln Pro Arg Leu Ala Ser Gly Glu His Gly Asn
275 280 285
Asp Leu Leu Gly Val Met Leu Asp Ser Cys Thr Glu Thr Lys Gln Gly
290 295 300
Gly Lys Gln Gln Gln Val Asp Arg Leu Arg Leu Ser Leu Ser Met Glu
305 310 315 320
Glu Ile Ile His Glu Cys Lys Leu Phe Phe Phe Ala Gly His Glu Asn
325 330 335
Thr Ala Leu Leu Leu Thr Trp Ser Val Tyr Leu Leu Ser Ile Tyr Pro
340 345 350
Glu Trp Gln Glu Arg Leu Arg Lys Glu Met Thr Met Val Leu Phe Glu
355 360 365
Thr Leu Arg Leu Tyr Ser Pro Ala Leu Phe Met Gln Arg Lys Thr Leu
370 375 380
Ala Asp Met Thr Val Gly Pro Ile Lys Leu Pro Lys Gly Thr Ala Ile
385 390 395 400
Val Ile Pro Ile Pro Ile Met His Arg Asp Lys Gln Ala Trp Gly Asp
405 410 415
Asp Ala Asp Glu Phe Ser Pro Met Arg Phe Ala Asn Gly Ile Thr Gly
420 425 430
Ala Ala Lys Val Pro His Gly Leu Leu Ala Phe Ser Met Gly Pro Arg
435 440 445
Ser Cys Ile Gly Gln Asn Leu Ser Met Leu Glu Ala Lys Ser Thr Leu
450 455 460
Ala Leu Met Leu Arg Lys Phe Ser Phe Ala Leu Ser Pro Asp Tyr Val
465 470 475 480
His Ala Pro Val Asp Leu Phe Thr Leu Lys Pro Lys Phe Gly Leu Pro
485 490 495
Val Ile Leu Arg Pro Leu Asp Asn Val Leu Ile
500 505
<210> 3
<211> 50
<212> DNA
<213> artificial sequence
<400> 3
aagggggttg agttaggaag ggaggggtgg ggacatggaa cttgacctag 50
<210> 4
<211> 317
<212> DNA
<213> artificial sequence
<400> 4
ggtcactttg attactgctg ctttgtcctc tctttcacta gccaaattaa aagcttcttt 60
tgttgaaggc agtagatgat aatcatccgc tttattaatt gtcttttaat ttttagaagc 120
tatagccgtt tgaaaagcct aactaaaggg ggttgagtta ggaagggagg ggtggggaca 180
tggaacttga cctagggagc tgagaccata gcttactcgc tcctgcttat caccaccact 240
ccacgggcaa ataaagcatc atcatcatca gtaaattaaa gacatatgac acataccgta 300
ctgagccctc cattcga 317
<210> 5
<211> 267
<212> DNA
<213> artificial sequence
<400> 5
ggtcactttg attactgctg ctttgtcctc tctttcacta gccaaattaa aagcttcttt 60
tgttgaaggc agtagatgat aatcatccgc tttattaatt gtcttttaat ttttagaagc 120
tatagccgtt tgaaaagcct aactaggagc tgagaccata gcttactcgc tcctgcttat 180
caccaccact ccacgggcaa ataaagcatc atcatcatca gtaaattaaa gacatatgac 240
acataccgta ctgagccctc cattcga 267
<210> 6
<211> 22
<212> DNA
<213> artificial sequence
<400> 6
atggccttcc ctgctgtgcc cc 22
<210> 7
<211> 22
<212> DNA
<213> artificial sequence
<400> 7
tcaaatcaaa acattatcca gt 22
<210> 8
<211> 22
<212> DNA
<213> artificial sequence
<400> 8
ttttagccct gccttcatac gc 22
<210> 9
<211> 22
<212> DNA
<213> artificial sequence
<400> 9
agaccggcaa caggattcaa tc 22
<210> 10
<211> 22
<212> DNA
<213> artificial sequence
<400> 10
ggtcactttg attactgctg ct 22
<210> 11
<211> 20
<212> DNA
<213> artificial sequence
<400> 11
tcgaatggag ggctcagtac 20
Claims (6)
1.一种检测玉米抗盐相关分子标记的试剂,其特征在于,所述分子标记为SEQ ID No.3所示核酸,所述分子标记在SEQ ID No.1所示的玉米抗盐相关基因的第一个内含子上缺失或插入。
2.用于检测权利要求1所述分子标记的引物对,其特征在于,包括:引物对Ⅰ,所述引物对Ⅰ为引物ZmSOT10-F1和引物ZmSOT10-R1;
所述引物ZmSOT10-F1和ZmSOT10-R1序列如下:
引物ZmSOT10-F1:GGTCACTTTGATTACTGCTGCT;
引物ZmSOT10-R1:TCGAATGGAGGGCTCAGTAC。
3.一种用于检测权利要求1所述分子标记的试剂盒,其特征在于,包括权利要求2所述的引物对。
4.一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1所述的分子标记的检测,根据检测结果判断其是否抗盐。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述方法包括:
利用权利要求2所述的引物对,或者权利要求3所述的试剂盒,以所述待测玉米基因组DNA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Ⅰ扩增后得到267bp的片段,则为抗盐型;如果用引物对Ⅰ扩增后得到317bp的片段,则为盐敏感型。
6.权利要求1所述的试剂或者权利要求2所述的引物对在玉米抗盐育种中的应用。
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CN202110223406.6A CN112941084B (zh) | 2021-03-01 | 2021-03-01 | 一种玉米耐受盐胁迫导致的渗透胁迫的基因、分子标记和应用 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110223406.6A CN112941084B (zh) | 2021-03-01 | 2021-03-01 | 一种玉米耐受盐胁迫导致的渗透胁迫的基因、分子标记和应用 |
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Family Applications (1)
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CN202110223406.6A Active CN112941084B (zh) | 2021-03-01 | 2021-03-01 | 一种玉米耐受盐胁迫导致的渗透胁迫的基因、分子标记和应用 |
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CN114736277B (zh) * | 2022-04-24 | 2023-05-12 | 河南农业大学 | 一种调控玉米耐盐的正向调控因子及其InDel分子标记和应用 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102958347B (zh) * | 2009-09-28 | 2015-03-11 | Fb科技控股公司 | 减少植物应激的方法 |
US20200149061A1 (en) * | 2018-11-14 | 2020-05-14 | The Board Of Trustees Of The University Of Arkansas | Plant cells and plants modified to increase herbicide resistance and stress tolerance and methods of using the same |
-
2021
- 2021-03-01 CN CN202110223406.6A patent/CN112941084B/zh active Active
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CN112941084A (zh) | 2021-06-11 |
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