CN114525301B - ZmPHR1蛋白在调控玉米磷含量中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了ZmPHR1蛋白在调控玉米磷含量中的应用。向玉米自交系B73中导入ZmPHR1基因，然后通过自交，获得T3代纯合转ZmPHR1基因玉米。检测T3代纯合转ZmPHR1基因玉米冠部的无机磷含量，统计百粒重。在足磷或低磷条件下，与玉米自交系B73相比，T3代纯合转ZmPHR1基因玉米的冠部无机磷含量和百粒重均显著增加。由此可见，ZmPHR1蛋白可以调控玉米磷含量和百粒重，进而调控产量。本发明具有重要的应用价值。

Description

ZmPHR1蛋白在调控玉米磷含量中的应用
技术领域
本发明属于生物技术领域，具体涉及ZmPHR1蛋白在调控玉米磷含量中的应用。
背景技术
磷是植物生长发育所必需大量营养元素之一，参与多种生命活动，是核酸、核蛋白、磷脂等多种功能性物质的重要成分。磷素参与植物细胞的能量代谢、多种有机物的合成和分解代谢，还参与植物细胞信号转导等生命活动过程。
植物细胞中的磷浓度一般维持在mM水平，而土壤溶液中有效磷的浓度极低，一般低于10μM，植物/作物经常面临低磷胁迫，土壤缺磷成为农业生产的重要限制因素。磷肥施入土壤后，无机磷容易被土壤中的重金属等固定，成为不容易被植物/作物吸收的磷，造成磷肥的当季利用效率低，一般为10％-25％。另外，大量施用磷肥会造成环境污染。磷素供应不足会影响植物细胞的生长和分裂，导致植株分蘖分枝减少，幼芽和幼叶生长停滞，茎和根纤细，植株矮小，花果脱落，成熟延迟，严重影响作物产量和品质。
玉米是禾本科草本植物，学名玉蜀黍，俗称棒子、玉茭、苞米、苞谷。中国各地都有种植，尤以东北、华北和西南各省较多。玉米是粗粮中的保健佳品，食用玉米对人体健康颇为有利。玉米在我国粮食安全中起着极其重要的作用，是重要的饲料作物，又是食品、化工、燃料、医药等行业的重要原料。玉米是我国第一大粮食品种，占粮食种植面积的42％。2019年，我国玉米产量2.57亿吨，消费量为2.75亿吨，说明玉米是重要的粮食作物。磷对玉米的生长发育、籽粒产量和质量有重要作用。磷素充足时，玉米早熟，籽粒色泽和品质好，产量高。玉米幼苗期缺磷，会导致玉米生长缓慢，硝态氮积累，蛋白质合成受阻，叶片呈现紫红色。雌雄穗分化时缺磷，则果穗发育受阻，穗顶绕缩，易形成空秆。授粉期缺磷，则授粉不良，果穗卷曲，导致缺行、缺粒或秃尖，品质下降。因此，提高玉米对磷素的吸收利用效率很有必要。
发明内容
本发明的目的是提高玉米磷积累，进而提高玉米产量。
本发明首先保护ZmPHR1蛋白的应用，可为S1)-S5)中的至少一种：
S1)调控植物磷积累；
S2)调控植物磷含量；
S3)调控植物磷吸收；
S4)调控植物产量；
S5)培育磷积累改变、磷含量改变、磷吸收改变和/或产量改变的转基因植物。
上述应用中，所述ZmPHR1蛋白可为a1)或a2)或a3)或a4)：
a1)氨基酸序列是SEQ ID NO：2所示的蛋白质；
a2)在SEQ ID NO：2所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；
a3)将a1)或a2)所示的蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与植物磷积累、磷含量、磷吸收和/或产量相关的蛋白质；
a4)与SEQ ID NO：2限定的氨基酸序列具有80％或80％以上同源性，来源于玉米且与植物磷积累、磷含量、磷吸收和/或产量相关的蛋白质。
其中，SEQ ID NO：2由450个氨基酸残基组成。
为了使a1)中的蛋白质便于纯化，可在SEQ ID NO：2所示的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。
表1.标签的序列
标签 残基 序列
Poly-Arg 5-6(通常为5个) RRRRR
FLAG 8 DYKDDDDK
Strep-tag II 8 WSHPQFEK
c-myc 10 EQKLISEEDL
上述a3)中的蛋白质，所述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加为不超过10个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。
上述a3)中的蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。
上述a3)中的蛋白质的编码基因可通过将SEQ ID NO：1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′端连上表1所示的标签的编码序列得到。
本发明还保护编码所述ZmPHR1蛋白的核酸分子的应用，可为S1)-S5)中的至少一种：
S1)调控植物磷积累；
S2)调控植物磷含量；
S3)调控植物磷吸收；
S4)调控植物产量；
S5)培育磷积累改变、磷含量改变、磷吸收改变和/或产量改变的转基因植物。
上述应用中，所述核酸分子可为如下b1)或b2)或b3)或b4)所示的DNA分子：
b1)编码区是SEQ ID NO：1所示的DNA分子；
b2)核苷酸序列是SEQ ID NO：1所示的DNA分子；
b3)与b1)或b2)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码所述ZmPHR1蛋白的DNA分子；
b4)在严格条件下与b1)或b2)限定的核苷酸序列杂交，且编码所述ZmPHR1蛋白的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。
其中，SEQ ID NO：1由1353个核苷酸组成，SEQ ID NO：1所示的核苷酸编码SEQ IDNO：2所示的氨基酸序列。
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，对本发明的编码所述ZmPHR1蛋白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所述ZmPHR1蛋白的核苷酸序列75％或者更高同一性的核苷酸，只要编码所述ZmPHR1蛋白，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SEQ ID NO：2所示的氨基酸序列组成的ZmPHR1蛋白的核苷酸序列具有75％或更高，或80％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。
上述任一所述的应用中，所述调控植物磷积累可为提高植物磷积累或降低植物磷积累。
上述任一所述的应用中，所述调控植物磷含量可为提高植物磷含量或降低植物磷含量。
上述任一所述的应用中，所述调控植物磷吸收可为提高植物磷吸收或降低植物磷吸收。
上述任一所述的应用中，所述调控植物产量可为提高植物产量或降低植物产量。
上述任一所述的应用中，所述培育磷积累改变、磷含量改变、磷吸收改变和产量改变的转基因植物可为培育磷积累提高、磷含量提高、磷吸收增加和产量增加的转基因植物或培育磷积累降低、磷含量降低、磷吸收降低和产量降低的转基因植物。
上述任一所述的应用中，所述产量可为百粒重。
上述任一所述的应用中，所述磷可为无机磷。
上述任一所述的应用中，所述植物可为如下c1)至c5)中的任一种：c1)双子叶植物；c2)单子叶植物；c3)禾本科植物；c4)玉米；c5)玉米自交系B73。
本发明还保护一种培育转基因植物的方法，包括如下步骤：提高出发植物中所述ZmPHR1蛋白的表达量和/或活性，得到转基因植物；与出发植物相比，转基因植物磷积累提高、磷含量提高、磷吸收增加和/或产量增加。
上述方法中，所述提高出发植物中所述ZmPHR1蛋白的表达量和/或活性可通过转基因、多拷贝、改变启动子、调控因子等本领域熟知的方法，达到提高出发植物中上述任一所述ZmPHR1蛋白的表达量和/或活性的效果。
上述方法中，所述提高出发植物中所述ZmPHR1蛋白的表达量和/或活性可通过向出发植物导入编码所述ZmPHR1蛋白的核酸分子实现。
上述方法中，所述向出发植物导入编码所述ZmPHR1蛋白的核酸分子可通过向出发植物中导入重组载体实现；所述重组载体为向表达载体插入编码所述ZmPHR1蛋白的核酸分子，得到的重组质粒。
所述重组载体具体可为重组质粒UBI:ZmPHR1。所述重组质粒UBI:ZmPHR1具体可为向载体pCXUN的限制性内切酶XcmI酶切位点插入SEQ ID NO:1所示的DNA分子，得到的重组质粒。
所述转基因植物具体可为实施例提及的1264、1267、1270和1266。此时出发植物为玉米，具体为玉米自交系B73。
本发明还保护一种植物育种方法，包括如下步骤：提高植物中所述ZmPHR1蛋白的表达量和/或活性，从而磷积累提高、磷含量提高、磷吸收增加和/或产量增加。
上述任一所述的方法中，所述产量可为百粒重。
上述任一所述的方法中，所述磷可为无机磷。
上述任一所述的方法中，所述植物可为如下c1)至c5)中的任一种：c1)双子叶植物；c2)单子叶植物；c3)禾本科植物；c4)玉米；c5)玉米自交系B73。
上述任一所述磷积累可为冠部磷积累。
上述任一所述磷含量可为冠部磷含量。
上述任一所述磷吸收可为冠部磷吸收。
向玉米自交系B73中导入ZmPHR1基因，然后通过自交，获得T3代纯合转ZmPHR1基因玉米。检测T3代纯合转ZmPHR1基因玉米冠部的无机磷含量，统计百粒重。结果表明，在足磷或低磷条件下，与玉米自交系B73相比，T3代纯合转ZmPHR1基因玉米的冠部无机磷含量和百粒重均显著增加；即在足磷或低磷条件下，在玉米中过表达ZmPHR1基因可以增加冠部无机磷含量和百粒重。ZmPHR1蛋白可以调控玉米磷含量和百粒重，进而调控产量。本发明可降低化肥的使用，减少环境污染，对提高植物产量以及改善生态环境等方面具有重要的应用价值和市场前景。
附图说明
图1为实时荧光定量检测T3代纯合转ZmPHR1基因玉米中ZmPHR1基因的相对表达量。
图2为T3代纯合转ZmPHR1基因玉米的足磷或低磷处理9天的表型。
图3为T3代纯合转ZmPHR1基因玉米的足磷或低磷处理9天的无机磷含量统计结果。
图4为T3代纯合转ZmPHR1基因玉米在足磷地或低磷地中的穗型和百粒重。
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。
玉米自交系B73记载于如下文献中：Wei et al.The Physical and GeneticFramework of the Maize B73 Genome.PLoS Genetics 2009，5：e1000715.在文献中的名称为Maize B73。
根癌农杆菌EHA105记载于如下文献中：Nyaboga et al.Agrobacterium-mediatedgenetic transformation of yam(Dioscorearotundata):an important tool forfunctional study of genes and crop improvement.Frontiers in Plant Science2014，5:463.
Hogaland营养液记载于如下文献中：Liang and Li.Differences in cluster-root formation and carboxylate exudation in Lupinusalbus L.under differentnutrient deficiencies.Plant and Soil 2003，248:221-227.Hogaland营养液的溶剂为水；溶质及其浓度为：K2SO4 0.75mM，KH2PO4 0.25mM，KCl 0.1mM，MgSO40.65mM，Ca(NO3)22mM，FeNaEDTA 0.1mM，H3BO3 1μM，MnSO4 1μM，ZnSO4 1μM，CuSO4 4μM，(NH4)6Mo2O4 5μM。
无机磷提取液记载于如下文献中：Su et al.WRKY42 modulates phosphatehomeostasis through regulating phosphate translocation and acquisition inArabidopsis.Plant Physiology 2015，167:1579-1591.无机磷提取液的溶剂为水。500mL无机磷提取液添加的溶质及含量为：1M Tris-HCl(pH 8.0)5mL；NaCl 2.92g；0.5M EDTA(pH8.0)1mL；β-巯基乙醇35μL；PMSF(现用现加)1mL。
实施例1、ZmPHR1蛋白及其编码基因(即ZmPHR1基因)的发现
1、采用TRizol法提取玉米自交系B73的总RNA。经甲醛变性RNA琼脂糖凝胶电泳检查玉米自交系B73的总RNA的完整性。
2、取玉米自交系B73的总RNA，按照SUPERSCRIPTII(赛默飞公司的产品)的使用说明合成玉米自交系B73的单链cDNA。
3、取玉米自交系B73的单链cDNA，用水稀释10倍并作为模板，采用Primer 1：5'-tataagcttATGAGGAACTTTAATCTGATGCAGT-3'和Primer 2：5'-gctctagaTTAACTATCTTGCAGTTTGCGC-3'组成的引物对进行PCR扩增，回收约1370bp的PCR扩增产物。
反应体系为50μL，由10μL 5×Phusion HF Buffer、4μL 2.5mM dNTP mix、2.5μLPrimer 1水溶液(浓度为10μM)、2.5μL Primer 2水溶液(浓度为10μM)、1μL模板、1.5μLDMSO、0.5μL Phusion DNA Polymerase(浓度为2U/μL)和水组成。
Phusion DNA Polymerase为赛默飞公司的产品。5×Phusion HF Buffer为Phusion DNA Polymerase中的组件。
反应程序为：98℃3min；98℃15s，60℃30s，72℃1min20s，35个循环；72℃延伸10min。
4、将PCR扩增产物和pMD18-T载体进行连接，得到重组质粒pMD18-ZmPHR1。
将重组质粒pMD18-ZmPHR1进行测序。测序结果表明，重组质粒pMD18-ZmPHR1含有SEQ ID NO:1所示的DNA分子(命名为ZmPHR1基因)，编码SEQ ID NO:2所示的ZmPHR1蛋白。
实施例2、T3代纯合转ZmPHR1基因玉米的获得和表型鉴定
一、重组质粒UBI:ZmPHR1的构建
1、以重组质粒pMD18-ZmPHR1作为模板，采用引物1：5’-ATGAGGAACTTTAATCTGATGCAGT-3’和引物2：5’-TTAACTATCTTGCAGTTTGCGC-3’组成的引物对进行PCR扩增，得到约1353bp的PCR扩增产物。
2、取步骤1得到的PCR扩增产物，使用Taq酶对平末端补A，得到具有A粘末端的PCR扩增产物。
3、用限制性内切酶XcmI(NEB公司)酶切载体pCXUN(GenBank：FJ905215.1)，得到线性化载体pCXUN。线性化载体pCXUN具有T粘末端。
4、通过TA克隆方法，将具有A粘末端的PCR扩增产物和线性化载体pCXUN进行连接，得到重组质粒UBI:ZmPHR1。
将重组质粒UBI:ZmPHR1进行测序。根据测序结果，对重组质粒UBI:ZmPHR1进行结构描述如下：向载体pCXUN的限制性内切酶XcmI酶切位点插入SEQ ID NO:1所示的DNA分子，得到的重组质粒。
二、T3代纯合转ZmPHR1基因玉米的获得
1、将重组质粒UBI:ZmPHR1导入根癌农杆菌EHA105，得到重组农杆菌。
2、将重组农杆菌转化至玉米自交系B73，然后通过自交，获得T3代纯合转ZmPHR1基因玉米，具体方法参考如下文献：Frame and Wang，Agrobacterium tumefaciens-mediatedtransformation of maize embryos using a standard binary vector system.PlantPhysiology，2002，129:13-22.其中筛选阳性苗的方法为：提取处于四叶一心期的待测玉米叶片的基因组DNA并以其作为模板，采用5’-ATGAGGAACTTTAATCTGATGCAGT-3’和5’-TTAACTATCTTGCAGTTTGCGC-3’组成的引物对进行PCR扩增，得到PCR扩增产物；然后进行如下判断：如果某PCR扩增产物中含有约1353bp的DNA片段，则该PCR扩增产物对应的玉米幼苗为阳性苗。
反应体系为20μL，由10×PCR缓冲液2μL、2.5mM dNTP mix 0.4μL、10μM引物UbipF0.4μL、10μM Primer 30.4μL、Taq DNA聚合酶(15U/μL)0.2μL和水组成。
反应条件为：95℃5min；95℃30s，60℃30s，72℃1min20ss，35个循环；72℃延伸10min。
三、实时荧光定量检测T3代纯合转ZmPHR1基因玉米中ZmPHR1基因的相对表达量
1、分别将各个T3代纯合转ZmPHR1基因玉米生长至一叶一心期的幼苗放入液氮保存，得到相应的待测样本。取玉米自交系B73种子，28℃光暗交替培养至一叶一心期，得到待测玉米幼苗；将该待测玉米幼苗放入液氮保存，得到相应的待测样本。
2、采用Trizo1法提取待测样本的总RNA，然后反转录出第一链cDNA。将该cDNA作为模板，采用ABI公司7500型Real-Time PCR System(Applied Biosystems，Foster City，CA，USA)和ABI POWER SYBR GREEN PCR MASTER MIX试剂盒实时定量PCR检测ZmPHR1基因的相对表达量(ZmUBQ基因为内参基因)。
检测ZmPHR1基因的引物为5’-TGAGATGGACCCCAGAACTC-3’和5’-GTCCAGGACCAGCTCTTCAG-3’。
检测ZmUBQ基因的引物为5’-CTGGTGCCCTCTCCATATGG-3’和5’-CAACACTGACACGACTCATGACA-3’。
部分检测结果见图1(B73为玉米自交系B73，其它为T3代纯合转ZmPHR1基因玉米)。结果表明，与玉米自交系B73相比，各个T3代纯合转ZmPHR1基因玉米中ZmPHR1基因的相对表达量均显著增加。
随机选择四个T3代纯合转ZmPHR1基因玉米株系，分别为1264、1267、1270和1266，进行后续实验。
四、表型鉴定一
待测玉米种子为1264的T3代种子、1267的T3代种子、1270的T3代种子、1266的T3代种子或玉米自交系B73种子。
实验重复三次取平均值，每次四个平行，每次重复的步骤如下：
1、将待测玉米种子在湿润的蛭石中萌发长至一叶一心期(约5天)；之后去掉胚乳，移苗至1/2Hogaland营养液中培养(约2天)，得到两叶一心期的待测玉米幼苗。
2、完成步骤1后，取32株生长状态基本一致的待测玉米幼苗，随机分成足磷组和低磷组两组，每组16株；然后进行如下处理：
足磷组：将待测玉米幼苗置于含0.25mmol/L KH2PO4的Hogaland营养液中，水培9天。
低磷组：将待测玉米幼苗置于含0.01mmol/L KH2PO4的Hogaland营养液中，水培9天。
水培条件：高光钠灯为光源；光周期为14h光照、10h黑暗；光照强度为300-400μmol/m2s2；光照时温度28℃，黑暗时温度23℃；湿度为60％。
3、完成步骤2后，观察各组待测玉米幼苗的表型。
部分实验结果见图2(A为待测玉米幼苗的全株表型，B为待测玉米幼苗的叶片表型，HP为足磷组，LP为低磷组，B73为玉米自交系B73)。
结果表明，与足磷组相比，低磷组的待测玉米幼苗的生长受到显著抑制；足磷组中，T3代纯合转ZmPHR1基因玉米(如1264、1267、1270)的老叶叶片叶尖发黄，玉米自交系B73则没有老叶叶片叶尖发黄的现象；低磷组中，与玉米自交系B73相比，T3代纯合转ZmPHR1基因玉米(如1264、1267、1270)的叶片持绿性更好。
4、完成步骤2后，分别取待测玉米幼苗的根部和冠部，检测无机磷含量。
具体步骤如下：
A、标准曲线的制作
(1)准确称取KH2PO4标准品，用少量ddH2O溶解，然后用ddH2O定容，摇匀，配成浓度为1mM的磷标准溶液。
(2)分别准确吸取磷标准溶液0、10、20、30、40、50、60、70、80μL至容量瓶中，用无机磷提取液定容至300μL，摇匀；之后加入700μL显色液，颠倒混匀，42℃水浴反应30min；吸取200μL至酶标板，用酶标仪检测在820nm处的吸光值。以标准液浓度为横坐标(吸取磷标准溶液0、10、20、30、40、50、60、70、80μL至容量瓶中，最终对应的标准液浓度依次为0μM、10μM、20μM、30μM、40μM、50μM、60μM、70μM、80μM)，相应的在820nm处的吸光值为纵坐标，绘制磷标准曲线。
B、检测样品的无机磷含量
(1)将样品立即投入液氮中冻存，用振荡机将样品磨成粉末。
(2)完成步骤(1)后，向0.05g粉末样品中加入100μL无机磷提取液，上下颠倒混匀，使样品均一化。
(3)完成步骤(2)后，加入900μL 1％冰乙酸，颠倒混匀，42℃水浴30min；室温、12000g离心5min，收集上清液。
(4)完成步骤(3)后，向150μL上清液中加入350μL显色液，颠倒混匀，42℃水浴反应30min；吸取200μL至酶标板，用酶标仪检测在820nm下的吸光值。
根据磷标准曲线，获得样品的无机磷含量。
部分检测结果见图3(HP-S为足磷组冠部，HP-R为足磷组根部，LP-S为低磷组冠部，LP-R为低磷组根部，B73为玉米自交系B73)。结果表明，足磷组中，与玉米自交系B73相比，T3代纯合转ZmPHR1基因玉米(如1264、1267、1270)冠部无机磷含量显著增加，根部无机磷含量显著降低；低磷组中，与玉米自交系B73相比，T3代纯合转ZmPHR1基因玉米(如1264、1267、1270)冠部无机磷含量显著增加，根部无机磷含量无显著差异。上述结果表明，无论是足磷还是低磷，T3代纯合转ZmPHR1基因玉米的冠部无机磷含量均高于玉米自交系B73。
五、表型鉴定二
待测玉米种子为1264的T3代种子、1267的T3代种子、1270的T3代种子、1266的T3代种子、或玉米自交系B73种子。
2019年，本发明的发明人在吉林省四平市公主岭市中国农业大学实验站的足磷地和低磷地分别田间种植待测玉米种子，成熟后，观察玉米穗型，统计玉米百粒重。
足磷地：正常施用磷肥、氮肥和钾肥，施用量分别为P2O5 90Kg/Ha、N素180Kg/Ha和K2O 90Kg/Ha。
低磷地：不施用磷肥，氮肥和钾肥的施用量与足磷地一致。
部分玉米穗型见图4中A(HP为足磷地，LP为低磷地，B73为玉米自交系B73)。结果表明，无论是足磷地还是低磷地，玉米自交系B73、1264、1267、1270和1266的玉米穗型、穗行数、行粒数、穗长和穗宽均无显著差异。
部分玉米百粒重的统计结果见图4中B(HP为足磷地，LP为低磷地，B73为玉米自交系B73)。结果表明，低磷地中，T3代纯合转ZmPHR1基因玉米(如1264、1267、1270、1266)的百粒重高于玉米自交系B73；足磷地中，1267、1270和1266的百粒重高于玉米自交系B73，1264的百粒重与玉米自交系B73无明显差异。由此可见，ZmPHR1蛋白可以提高玉米百粒重，进一步说，ZmPHR1蛋白可以提高玉米产量。
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。
<110> 中国农业大学
<120> ZmPHR1蛋白在调控玉米磷含量中的应用
<160> 2
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 1353
<212> DNA
<213> Zea mays L.
<400> 1
atgaggaact ttaatctgat gcagtctcaa aagagcagag ttttgggagc aatgtcatcc 60
tctttgccta ttctgccaaa tcctttgaaa gggagcttct caaggcctca taacccccag 120
catattccta tgttgaggca gctgcctgat gactctatgc ccttgtgtat tgacacacat 180
cagtctgcta gtttgcaccc aagagctggt gttatcgggg taccatattc aggctacact 240
gctagtccac ttgattctgt gtctaacctt gatagccaga caatggctgc accctttatt 300
tctcagtcat ccaattttga agctctccag tctctatcta ataatacccc agaaacacac 360
actaaggcag cctggttcac atcttctatg gatgtttcac cactcaacac agataatatt 420
gctgcttctg atgttaatca aatccagagt atacgtcctg ctatgacatc tgatgagagt 480
gctacacaaa acgattggtg ggcagatata atgaatgatg attggaaaga tattcttgac 540
gcaacagcta ctgattccca ctcaaaagcc atgattcaaa tttccaactc agctacatca 600
ctacctgcag taaatcagtc agcttcatct catagtaggg agatttgtcc tgttgctagt 660
cctcccaata gcagcaatgc ttcagttgcc aaacaacgga tgagatggac cccagaactc 720
catgaatgtt ttgtagatgc tgtaaatcag cttggcggta gcgaaaaagc tactcctaag 780
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cgccttcaga tggaagtcca gaaacggctt catgaacagc ttgagattca gcgaaaattg 1020
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<210> 2
<211> 450
<212> PRT
<213> Zea mays L.
<400> 2
Met Arg Asn Phe Asn Leu Met Gln Ser Gln Lys Ser Arg Val Leu Gly
1 5 10 15
Ala Met Ser Ser Ser Leu Pro Ile Leu Pro Asn Pro Leu Lys Gly Ser
20 25 30
Phe Ser Arg Pro His Asn Pro Gln His Ile Pro Met Leu Arg Gln Leu
35 40 45
Pro Asp Asp Ser Met Pro Leu Cys Ile Asp Thr His Gln Ser Ala Ser
50 55 60
Leu His Pro Arg Ala Gly Val Ile Gly Val Pro Tyr Ser Gly Tyr Thr
65 70 75 80
Ala Ser Pro Leu Asp Ser Val Ser Asn Leu Asp Ser Gln Thr Met Ala
85 90 95
Ala Pro Phe Ile Ser Gln Ser Ser Asn Phe Glu Ala Leu Gln Ser Leu
100 105 110
Ser Asn Asn Thr Pro Glu Thr His Thr Lys Ala Ala Trp Phe Thr Ser
115 120 125
Ser Met Asp Val Ser Pro Leu Asn Thr Asp Asn Ile Ala Ala Ser Asp
130 135 140
Val Asn Gln Ile Gln Ser Ile Arg Pro Ala Met Thr Ser Asp Glu Ser
145 150 155 160
Ala Thr Gln Asn Asp Trp Trp Ala Asp Ile Met Asn Asp Asp Trp Lys
165 170 175
Asp Ile Leu Asp Ala Thr Ala Thr Asp Ser His Ser Lys Ala Met Ile
180 185 190
Gln Ile Ser Asn Ser Ala Thr Ser Leu Pro Ala Val Asn Gln Ser Ala
195 200 205
Ser Ser His Ser Arg Glu Ile Cys Pro Val Ala Ser Pro Pro Asn Ser
210 215 220
Ser Asn Ala Ser Val Ala Lys Gln Arg Met Arg Trp Thr Pro Glu Leu
225 230 235 240
His Glu Cys Phe Val Asp Ala Val Asn Gln Leu Gly Gly Ser Glu Lys
245 250 255
Ala Thr Pro Lys Gly Val Leu Lys Leu Met Lys Val Asp Gly Leu Thr
260 265 270
Ile Tyr His Val Lys Ser His Leu Gln Lys Tyr Arg Thr Ala Arg Tyr
275 280 285
Lys Pro Asp Leu Ser Glu Gly Thr Ser Glu Lys Arg Thr Ala Thr Glu
290 295 300
Glu Leu Val Leu Asp Leu Lys Thr Ser Met Asp Leu Thr Glu Ala Leu
305 310 315 320
Arg Leu Gln Met Glu Val Gln Lys Arg Leu His Glu Gln Leu Glu Ile
325 330 335
Gln Arg Lys Leu Gln Leu Arg Ile Glu Glu Gln Gly Lys Tyr Leu Gln
340 345 350
Met Met Phe Glu Lys Gln Ser Gln Ser Ser Thr Glu Lys Val Gln Asp
355 360 365
Pro Ser Ser Arg Asp Thr Thr Ala Lys Pro Ser Ser Asn Gln Ser Gln
370 375 380
Ser Thr Asn Lys Asp Cys Gly Ala Thr Met Asp Pro Asn Gly Thr Gly
385 390 395 400
Gly Ile Val Arg Thr Ala Glu Leu Gly Glu Arg Ser Ser Glu Leu Gly
405 410 415
Val Lys Gln Lys Leu Val Glu Ile Glu Glu Ser Gly Thr Glu Val Ala
420 425 430
Thr Gly Asp Arg Ser Lys Ile Ser Gln Glu Lys Arg Arg Lys Leu Gln
435 440 445
Asp Ser
450

Claims (8)

1.ZmPHR1蛋白的应用，为S1)或S2)：
S1)提高植物产量；
S2)培育产量提高的转基因植物；
所述ZmPHR1蛋白为a1)或a2)：
a1)氨基酸序列是SEQ ID NO：2所示的蛋白质；
a2)在SEQ ID NO：2所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；
所述植物为玉米。
2.编码权利要求1中所述ZmPHR1蛋白的核酸分子的应用，为S1)或S2)：
S1)提高植物产量；
S2)培育产量提高的转基因植物；
所述植物为玉米。
3.如权利要求2所述的应用，其特征在于：所述核酸分子为如下b1)或b2)所示的DNA分子：
b1)编码区是SEQ ID NO：1所示的DNA分子；
b2)核苷酸序列是SEQ ID NO：1所示的DNA分子。
4.如权利要求1至3任一所述的应用，其特征在于：所述产量为百粒重。
5.一种培育转基因植物的方法，包括如下步骤：提高出发植物中权利要求1中所述ZmPHR1蛋白的表达量，得到转基因植物；与出发植物相比，转基因植物产量增加；所述植物为玉米。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述提高出发植物中权利要求1中所述ZmPHR1蛋白的表达量通过向出发植物导入编码所述ZmPHR1蛋白的核酸分子实现。
7.一种植物育种方法，包括如下步骤：提高植物中权利要求1中所述ZmPHR1蛋白的表达量，从而产量增加；所述植物为玉米。
8.如权利要求5至7任一所述的方法，其特征在于：所述产量为百粒重。
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