CN114736914A

CN114736914A - ZmTGA4基因及其在调控玉米叶夹角和增密增产中的应用

Info

Publication number: CN114736914A
Application number: CN202210671416.0A
Authority: CN
Inventors: 李文学; 宫晓平; 杜庆国
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: 2022-06-15
Filing date: 2022-06-15
Publication date: 2022-07-12
Anticipated expiration: 2042-06-15
Also published as: CN114736914B

Abstract

本发明公开了ZmTGA4基因及其在调控玉米叶夹角和增密增产中的应用。所述ZmTGA4基因的核苷酸如序列表SEQ ID No：1所示，其表达蛋白的氨基酸序列如序列表SEQ ID No：2所示。本发明所提供的ZmTGA4基因能够调控增加玉米叶枕部木质素含量，进而调控玉米叶夹角，其对玉米耐密育种具有重要意义；叶片直立的玉米品种具有较好的冠层结构以及较高的光能利用率，从而能获得较高的产量。

Description

ZmTGA4基因及其在调控玉米叶夹角和增密增产中的应用

技术领域

本发明属于生物基因技术领域，具体涉及ZmTGA4基因及其在调控玉米叶夹角和增密增产中的应用。

背景技术

玉米是世界上第一大粮食作物，玉米作为重要的粮食、饲料及工业原料，对保障我国粮食安全和满足市场需求具有举足轻重的作用。提高玉米产量是我们追求的首要目标，玉米产量的提高主要依靠增加种植密度实现，而冠层光截获率是限制玉米密植获得高产的主要原因，所以改善玉米植株外部形态结构是玉米株型育种的重要选择指标。叶夹角（叶片与主茎之间的夹角）是决定玉米株型的主要因素，是影响玉米株型与产量的重要农艺性状之一。较小的叶夹角，有利于降低冠层截光率，提高群体光能利用率和群体种植密度，从而提高产量。叶枕是连接玉米叶片和叶鞘的中间枢纽，为叶片提供机械支持，对于叶夹角的形成起到了至关重要的作用。因此，叶枕和叶夹角相关调控基因的挖掘及其功能解析，对于培育具有小叶夹角的紧凑型玉米品种，以及耐密高产玉米的分子设计育种具有重要的理论指导意义。

TGA转录因子属于bZIP蛋白，是bZIP超家族中的一个独特的亚支，可以识别靶基因启动子区域的as-1型顺式元件。在拟南芥中共鉴定了10个TGA成员，按其序列和功能可分为5个亚类: 第Ⅰ类包括TGA1和TGA4，第Ⅱ类包括TGA2、TGA5和TGA6，第Ⅲ类包括TGA3和TGA7，第Ⅳ类包括TGA9和TGA10，第Ⅴ类包括TGA8/PAN（Gatz, 2013）。基因研究表明，TGA因子具有高度的功能冗余，在植株对抗生物胁迫、非生物胁迫、植株花器官的发育及植株氮响应等方面发挥重要作用。在拟南芥中发现TGA1/4能够增强植株的抗病性，抗旱性及低氮胁迫的适应性。最近的研究发现，TGA1/4在成熟的器官边界强烈表达，包括叶片的基部和叶柄、花梗的腋部和花器官的基部。并通过与BOP1（BLADE-ON-PETIOLE1）和BOP2相互作用，促进了拟南芥中边界建立基因Homeobox Gene1的激活。在玉米中，Liguleless2（LG2，与AtTGA9同源性最高）也参与了玉米叶鞘边界的建立，在lg2突变体中，叶舌和叶耳结构缺失，导致叶片弯曲远离茎时更加直立。在玉米中关于TGA1/4基因的功能研究较少，需要进一步的研究。

发明内容

本发明的目的在于提供ZmTGA基因及其在调控玉米叶夹角和增密增产中的应用。

ZmTGA4基因，所述ZmTGA4基因的多核苷酸为（a）、（b）、（c）或（d）所示：

（a）如序列表SEQ ID No：1 所示的多核苷酸；或

（b）与SEQ ID No：1的互补序列在严谨杂交条件能够进行杂交的多核苷酸，该多核苷酸所编码蛋白质仍具有调控玉米叶夹角的功能；

（c）与SEQ ID No：1所示的多核苷酸至少有90%或以上同源性的多核苷酸；或

（d）在SEQ ID No：1所示的多核苷酸的基础上进行一个或多个碱基的缺失、取代或插入得到的多核苷酸突变体，且该多核苷酸突变体所编码的蛋白仍具有调控玉米叶夹角的功能。

ZmTGA4蛋白，所述ZmTGA4蛋白的氨基酸序列为（a）、（b）或（c）所示：

（a）如序列表SEQ ID No：2 所示的氨基酸序列；或

（b）与SEQ ID No：2所示的氨基酸至少有90%或以上同源性的氨基酸；或

（c）在SEQ ID No：2所示的蛋白基础上进行一个或多个氨基酸的缺失、取代或插入得到的蛋白突变体，且该蛋白仍具有调控玉米叶夹角的功能。

扩增所述ZmTGA4基因任一片段的引物。

含有所述ZmTGA4基因的重组表达载体。

所述ZmTGA4基因或所述ZmTGA4蛋白在调控玉米叶夹角和增密增产方面的应用。

所述ZmTGA4基因或ZmTGA4蛋白降低玉米植株叶夹角、增加叶枕部木质素含量。

一种提高玉米耐密增产的方法，将ZmTGA4基因在玉米植株体内过表达。

本发明的有益效果：本发明所提供的ZmTGA4基因能够调控增加玉米叶枕部木质素含量，进而调控玉米叶夹角，其对玉米耐密育种具有重要意义；叶片直立的玉米品种具有较好的冠层结构以及较高的光能利用率，从而能获得较高的产量。

附图说明

图1为拟南芥的TGA家族基因与玉米中TGA基因家族的亲缘关系分析；

图中采用邻接算法构建系统进化树，0.1尺度表示变化10%，每个节点上的数字表示来自1000个复制的引导值的百分比。

图2 为ZmTGA4在叶片中不同部位的表达情况。

图3 为过表达ZmTGA4显著降低了玉米植株的叶夹角；

图中，误差为标准误差（n=5），LSD法检测各处理问差异，不相同字母表尔在0.05水平上差异显著。

图4 为过表达ZmTGA4产量和籽粒性状。

图5 为B104和ZmTGA4过表达系中叶枕部木质素含量和木质素染色情况；

图中，误差为标准误差（n=3），LSD法检测各处理问差异，不相同字母表尔在0.05水平上差异显著。

图6 为B104和ZmTGA4过表达系中叶枕部细胞形态变化。

图7 为不同种植密度下，ZmTGA4转基因系的叶夹角变化。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

以下实施例中所用的实验材料：玉米自交系材料：B104和ZZC01；菌株：大肠杆菌菌株DH5α、根癌农杆菌菌株GV3101；过表达载体为CUB。

实施例1 ZmTGA4 (GRMZM2G131961)转录本的确认

发明人将拟南芥AtTGA1/4基因的氨基酸序列在玉米基因组中进行同源比对，选取同源性最高的ZmTGA4基因（Zm00001d002143）（图1）。

MaizeGDB中GRMZM2G131961共有5个转录本，通过比对发现5个转录本的3’UTR区序列完全一致，为了确定其转录本，发明人扩增了ZmTGA4的ORF区并用5’ RACE扩增了其5’UTR，通过序列比对确定GRMZM2G131961_T02为转录本。首先使用Trizol（Invitrogen）提取玉米自交系B73低氮水培处理7天的总RNA，然后使用SMARTer RACE 5’ Kit (Invitrogen)中的5' RACE CDS Primer A为引物将总RNA进行反转录成5' RACE-cDNA。以5' RACE-cDNA为模板，使用ZmTGA4的基因特异性引物5’- CGGAGCTTAGCTTGTGGAGGTTG-3’和RandomPrimer Mix 5’-CTAATACGACTCACTATA

GGGCAAGCAGTGGTATCAACGCAGAGT-3’进行PCR扩增，得到ZmTGA4-5' RACE片段，因为条带单一，直接送PCR原液测序后经过序列比对，发现其与GRMZM2G131961的T02序列一致（如序列表SEQ ID No：1 所示）。

实施例2 载体构建

（1）CUB-EGFP-MYC-ZmTGA4过表达载体构建

将B73的总RNA，使用PrimeScript™ RT reagent Kit with gDNA Eraser（TaKaRa）试剂盒反转录得到cDNA，以该cDNA为模板，使用上游引物5’-CGCGGGCCCGGGATCCGATG

ATGGAGCTCTACTCCGG-3’和下游引物5’-GGCAGCAGCCGGATCGCTAATCGCCGCCTC

CC-3’进行PCR扩增，纯化回收约1300bp的DNA片段，得到ZmTGA4全长序列。利用限制性内切酶BamH I切割CUB载体，通过In-Fusion（Clontech公司，产品目录号639648）将上述DNA片段插入至线性化的CUB载体中，得到重组载体CUB-ZmTGA4-EGFP-MYC。

（2）亚细胞定位pNL-ZmTGA4-GFP载体构建

构建表达载体：根据ZmTGA4在MaizeGDB上的序列信息设计去除终止密码子的 CDS区域的扩增引物，并在引物两端分别加上合适的同源臂序列，以保存的质粒为模板，使用带有同源臂的引物，高保真酶扩增基因完整的开放阅读框。将克隆得到的目的片段割胶回收。将表达载体 pNL-35S-GFP使用限制性内切酶EcoRⅠ线性化，通过In-Fusion（Clontech公司，产品目录号639648）将上述DNA片段插入至线性化的pNL-35S-GFP载体中，得到重组载体pNL-ZmTGA4-GFP。

实施例3转基因植株获得与测量

培养箱种植玉米种子，暗培养黄化苗，生长良好情况下在生长到2-3叶期时取叶片制备原生质体。将玉米叶片用双面刀片切成0.5 mm左右宽的小细条。切好的叶片细丝移入含有酶解液的平皿中，并用无菌枪头帮助叶条完全浸入酶解液。将酶解液封上封口膜，置于23℃黑暗中静置 2 小时，50 rpm 摇床裂解 1 h。采用神奇滤布进行过滤（4层），用W5溶液润湿滤布，过滤含有原生质体的酶液到50ml圆底离心管中。4℃下100 g 离心 3 min，沉淀原生质体。尽量去除上清，用25mL预冷的W5缓冲液轻柔重悬沉淀，冰上放置30 min。室温下，100 g 轻柔离心10 min，去上清。用1ml MMG溶液重悬沉淀，显微镜下检查溶液中的原生质体的数量及完整度。加入10 µl待转化的高质量目的质粒至2 ml 离心管中，加入100 µl原生质体轻柔混合。加入110 µl提前溶解的 PEG 溶液，轻柔混匀，室温或者27℃培养箱黑暗环境放置30 min。加入440 µl W5溶液稀释转化混合液终止转化反应。轻柔离心 1 min 然后去除上清。再加入1 ml W5 溶液清洗一次，80 g 离心1 min，去上清。用500 µl W5溶液轻柔重悬原生质体于多孔组织培养皿中，23℃过夜培养原生质体，激光共聚焦显微镜下观察荧光信号。

将获得的转基因植株在田间种植条件下种植：

种植材料：B104，ZmTGA4过表达转基因植株；

正常密度：5336株/亩(8万株/公顷)；3米行长，行距50cm，株距25cm，每行13株；

增密1：8000株/亩(15万株/公顷)；3米行长，行距55cm，株距15cm，每行21株；

增密2：12000株/亩(18万株/公顷)；3米行长，行距55cm，株距10cm，每行31株；

测量性状：株高，穗位高，节间数，节间长度，叶夹角。

实时荧光定量PCR检测：

将提取的总RNA，进行反转录生成第一链cDNA，以该cDNA第一链为模板，进行荧光定量PCR。ZmTGA4的检测引物为5’- CTACATCCAGCAGCTAGAGAC-3’和5’-GATCGATCGACCCTGTGTATC -3’；选用ZmTub作为玉米基因的内参，引物序列为：5’-ACACCACCATTGGGAGTCTA-3’和5’-TTGTGGGGACCACTACTTTC-3’；采用Applied Biosystems7500 Real Time PCR system（ABI, USA）进行实时荧光定量，一次平行试验设置3次重复。采用2-ΔΔCT法计算相对表达量。

发明人通过实时荧光定量PCR检测了ZmTGA4在叶片不同部位的表达情况。结果发现，ZmTGA4除了在叶鞘中表达较低外，在叶片的其他部位（叶片上部，叶片中部，叶片下部，叶枕带，叶舌）均有较高的表达量，特别是叶枕和叶舌（图2）。

为了明确ZmTGA4转基因过表达系的表型，发明人首先在盆栽条件下分别种植了野生型B104及以B104为背景的两个ZmTGA4的过表达系，结果发现，在大喇叭口时期时，与野生型B104相比，ZmTGA4的两个过表达系的叶夹角显著降低（图3）。为了进一步明确叶夹角的变化是否导致其他株型性状的变化，发明人在大田中进行了观察，结果与盆栽结果一致，ZmTGA4的两个过表达系的叶夹角显著降低，特别是穗位上各叶片的叶夹角，分别减小了15.4%和15.8%（图3）。发明人又对玉米成株期株高和节间长度进行了测量，结果发现，ZmTGA4的两个过表达系的株高，节间数目及平均节间长度与野生型B104无显著差异（图3）。进一步又对产量相关的性状进行调查，发现，ZmTGA4的两个过表达系的单株产量，穗粒数，穗行数，百粒重均与野生型B104无显著差异（图4）。因此，从单株水平来看，ZmTGA4过表达系不会影响除叶夹角以外的其他主要农艺性状。

实施例4 过表达ZmTGA4显著增加了叶枕部木质素含量

木质素染色：

在玉米吐丝期，取野生型和转基因植株的穗位上第一片叶的叶枕部位，用刀片将材料切至 5 mm 左右长度，浸泡原位杂交固定液中备用。包埋前将材料表面水分吸干，用3%琼脂糖将材料包埋。将包埋材料固定在切片机底座上，用 Leica VT 1000s 震荡切片机切片，切片厚度为50 μm，切片暂时放在水中。在载玻片中间加一滴水，挑取完整的切片材料放在载玻片上，待材料展开后吸干水分，滴加100 µl 5%间苯三酚（0.5 g间苯三酚溶于10 ml95%乙醇中，分装后避光保存）染色 2 min，然后滴加等体积浓盐酸，室温放置 2 min，滴加40%甘油，盖上盖玻片，用Leica DM6000M显微镜观察拍照。

木质素含量测定：

在玉米吐丝期，取野生型和转基因植株的穗位上第一片叶的叶枕部位。120℃杀青30 min， 60℃烘样3 d，将样品磨碎后，过40目筛。称取约10 mg样品（记为W）于15 ml 防爆管中，加入2.5 ml 的25%乙酰溴（v/v）和100 µl 高氯酸，充分混匀，80℃煮沸 40 min，每隔10 min混匀一次；待冷却至室温后，加入2.5 ml 的氢氧化钠（2M）和盐酸羟胺（0.5M）混合液，涡旋混匀；然后吸取上清 20 µl，加入980 µl冰醋酸，涡旋混匀后，取200µl于UV板中，使用Thermo酶标仪，测定样品280 nm处吸光值A，ΔA = A测定管-A空白管。并按下面的公示计算：

木质素含量：% ABSL = 0.147 × (ΔA − 0.0068) ÷ W× 50

前期课题组研究发现，ZmmiR528通过靶基因ZmLAC3和ZmLAC5调控玉米木质素合成，进而影响高氮条件下玉米的倒伏性。木质素是构成植物细胞壁的成分，是由聚合的芳香醇构成的一类物质，存在于木质组织中，主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁，起着支撑和抗压作用。由于叶枕部位的机械强度与叶夹角密切相关，机械强度越强，叶片越直立；因此我们利用乙酰溴法测定了野生型B104及ZmTGA4过表达系中穗位上第一叶的叶枕部木质素含量。结果发现，与野生型B104相比，ZmTGA4两个过表达系中的叶枕部木质素含量显著增加，分别增加了24.6%和26.1%（图5）。在酸性条件下，间苯三酚可与总木质素反应形成粉红或暗红色物质，这种方法可以直观、快速反映出木质素含量的变化，因此，我们进一步通过间苯三酚染色方法。结果发现，与野生型B104相比，ZmTGA4的两个过表达系的叶枕部木质素染色颜色加深，说明木质素含量增加（图5）。木质素在ZmTGA4的两个过表达系的叶枕部沉积，使得叶枕部位的机械强度增加，从而叶片更加直立。

实施例5 过表达ZmTGA4叶枕部细胞形态变化

透射电镜观察：

在玉米吐丝期，取野生型和转基因植株的穗位上第一片叶的叶枕部位，切成3-7mm的小方块，放入 2.5%的戊二醛溶液中固定，抽真空，使材料尽快沉入固定液，室温固定24 h以上，后于4℃保存。将样品送至中国农业科学院作物科学研究所重大科学研究平台进行后续的包埋和超薄切片，每组三个重复；使用日立 H-7500 透射电子显微镜观察厚壁细胞厚度和排列。

通过透射电镜，发明人发现过表达ZmTGA4叶枕部细胞大小和数目发生变化。与野生型B104相比，ZmTGA4转基因系叶枕部的远轴皮层厚壁组织细胞变厚，且细胞排列更加紧密，使叶片更直立，机械强度增加（图6）。

实施例6 不同种植密度下，ZmTGA4转基因系的叶夹角显著降低

叶夹角与玉米种植密度及产量密切相，相关耐密品种的成功选育及推广应用为玉米增产做出了重要贡献，叶片直立的玉米品种具有较好的冠层结构以及较高的光能利用率，从而能获得较高的产量。因此，我们在大田设置了3个种植密度，进一步研究野生型与TGA4转基因系的农艺性状变化及产量变化。与野生型B104相比，3个种植密度下，TGA4转基因系的叶夹角显著降低，但是不同密度下株高和平均节间长度没有显著变化（图7）。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

序列表

<110> 中国农业科学院作物科学研究所

<120> ZmTGA4基因及其在调控玉米叶夹角和增密增产中的应用

<160> 2

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 1209

<212> DNA

<213> 玉米(Zea mays L.)

<400> 1

atgatggagc tctactccgg atatcttgaa gatcatttca acctccacaa gctaagctcc 60

gcctcgccgc cgcagtacat gacgccggcg gcgtcgcccg cgcagttcgc gccggcgccc 120

ctcaggatgg ggtacgggcg gccggcgccc gtgatgggca tgtggagcag cgagccgttc 180

aaggtcgaca gcggcgggca cgccacctgc agcgcgtcca ccgtcatgga ggcggacacc 240

aagctcgaga caagcaggct acaagatgtt ccacaggtag cactcgagcc agagaggagt 300

acggatcagg aaacgagcag gccgccagag agggtcatga gaaggctcgc gcagaacagg 360

gaggctgctc ggaagagtcg cctgcggaaa aaggcctaca tccagcagct agagacaagc 420

cggatgaagc tggcccagct agagctggag cttcaacggg ctcgacggca gcagggcgcg 480

tacgcaaatg ggagcatggg agacccagct ctcggataca cagggtcgat cgatccaggc 540

gtcgccgcgt tcgagatcga atacaggcac tgggtggacg agcagaagcg gcacacggcg 600

gagctgatgt cggcgctcca ggggcagcag acgtcggagc tggagctccg cttgctggtg 660

gagacggggc tcagcaacta cgagcacctc ttcaggatca aggcgctggc cgccaacgcg 720

gacgtgttcc acgtcatgtc gggcgtgtgg aagacccccg ccgagaggtt cttcctctgg 780

atcggcgggt tcaggccgtc ggaggtccta aagattctga gcccgcagct ggagccgctg 840

gcggaggcgc agcgcatgct cgtgggcggc ctccagcaca cgtcaacgca ggcggaggac 900

gcgctgtcgc agggcatgga gaagctacag cagaacctcg ccgagatcct gaccgccgag 960

gctgacccct tcggggcccc cgacgcctac atgctgcaga tggccactgc ggtggagaag 1020

ctgaaagagc tcgtcaactt cgtcacccag gcggaccatc tccggctgat gacgctgcaa 1080

cagatgcaca agatcctgac gacgcggcag gcggccaggg gcctgctggc gctcggcgac 1140

tacttccagc gcctccgcac gctgagctcg ctgtgggcgg cgcgcccgcg ggaggcggcg 1200

attagctag 1209

<210> 3

<211> 402

<212> PRT

<213> 玉米(Zea mays L.)

<400> 3

Met Met Glu Leu Tyr Ser Gly Tyr Leu Glu Asp His Phe Asn Leu His

1 5 10 15

Lys Leu Ser Ser Ala Ser Pro Pro Gln Tyr Met Thr Pro Ala Ala Ser

20 25 30

Pro Ala Gln Phe Ala Pro Ala Pro Leu Arg Met Gly Tyr Gly Arg Pro

35 40 45

Ala Pro Val Met Gly Met Trp Ser Ser Glu Pro Phe Lys Val Asp Ser

50 55 60

Gly Gly His Ala Thr Cys Ser Ala Ser Thr Val Met Glu Ala Asp Thr

65 70 75 80

Lys Leu Glu Thr Ser Arg Leu Gln Asp Val Pro Gln Val Ala Leu Glu

85 90 95

Pro Glu Arg Ser Thr Asp Gln Glu Thr Ser Arg Pro Pro Glu Arg Val

100 105 110

Met Arg Arg Leu Ala Gln Asn Arg Glu Ala Ala Arg Lys Ser Arg Leu

115 120 125

Arg Lys Lys Ala Tyr Ile Gln Gln Leu Glu Thr Ser Arg Met Lys Leu

130 135 140

Ala Gln Leu Glu Leu Glu Leu Gln Arg Ala Arg Arg Gln Gln Gly Ala

145 150 155 160

Tyr Ala Asn Gly Ser Met Gly Asp Pro Ala Leu Gly Tyr Thr Gly Ser

165 170 175

Ile Asp Pro Gly Val Ala Ala Phe Glu Ile Glu Tyr Arg His Trp Val

180 185 190

Asp Glu Gln Lys Arg His Thr Ala Glu Leu Met Ser Ala Leu Gln Gly

195 200 205

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

210 215 220

Ser Asn Tyr Glu His Leu Phe Arg Ile Lys Ala Leu Ala Ala Asn Ala

225 230 235 240

Asp Val Phe His Val Met Ser Gly Val Trp Lys Thr Pro Ala Glu Arg

245 250 255

Phe Phe Leu Trp Ile Gly Gly Phe Arg Pro Ser Glu Val Leu Lys Ile

260 265 270

Leu Ser Pro Gln Leu Glu Pro Leu Ala Glu Ala Gln Arg Met Leu Val

275 280 285

Gly Gly Leu Gln His Thr Ser Thr Gln Ala Glu Asp Ala Leu Ser Gln

290 295 300

Gly Met Glu Lys Leu Gln Gln Asn Leu Ala Glu Ile Leu Thr Ala Glu

305 310 315 320

Ala Asp Pro Phe Gly Ala Pro Asp Ala Tyr Met Leu Gln Met Ala Thr

325 330 335

Ala Val Glu Lys Leu Lys Glu Leu Val Asn Phe Val Thr Gln Ala Asp

340 345 350

His Leu Arg Leu Met Thr Leu Gln Gln Met His Lys Ile Leu Thr Thr

355 360 365

Arg Gln Ala Ala Arg Gly Leu Leu Ala Leu Gly Asp Tyr Phe Gln Arg

370 375 380

Leu Arg Thr Leu Ser Ser Leu Trp Ala Ala Arg Pro Arg Glu Ala Ala

385 390 395 400

Ile Ser

Claims

1.ZmTGA4基因，其特征在于，所述ZmTGA4基因的多核苷酸为（a）、（b）、（c）或（d）所示：

（a）如序列表SEQ ID No：1 所示的多核苷酸；或

2.ZmTGA4蛋白，其特征在于，所述ZmTGA4蛋白的氨基酸序列为（a）、（b）或（c）所示：

（a）如序列表SEQ ID No：2 所示的氨基酸序列；或

3.扩增权利要求1所述ZmTGA4基因任一片段的引物。

4.含有权利要求1所述ZmTGA4基因的重组表达载体。

5.权利要求1所述ZmTGA4基因或权利要求2所述ZmTGA4蛋白在调控玉米叶夹角和增密增产方面的应用。

6.根据权利要求5所述ZmTGA4基因或权利要求2所述ZmTGA4蛋白在调控玉米叶夹角和增密增产方面的应用，其特征在于，所述ZmTGA4基因或ZmTGA4蛋白降低玉米植株叶夹角、增加叶枕部木质素含量。

7.一种提高玉米耐密增产的方法，其特征在于，将ZmTGA4基因在玉米植株体内过表达。