(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210671416.0 (22)申请日 2022.06.15 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114736914 A (43)申请公布日 2022.07.12 (73)专利权人 中国农业科 学院作物科 学研究所 地址 100081 北京市海淀区中关村南大街 12号 (72)发明人 李文学　宫晓平　杜庆国　 (74)专利代理 机构 北京诚呈知识产权代理事务 所(普通合伙) 11883 专利代理师 杨凌波 (51)Int.Cl. C12N 15/29(2006.01) C12N 15/82(2006.01)C12N 15/11(2006.01) C07K 14/415(2006.01) A01H 5/12(2018.01) A01H 6/46(2018.01) 审查员 温婧 (54)发明名称 ZmTGA4基因及其在调控玉米叶夹角和增密 增产中的应用 (57)摘要 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。 权利要求书1页 说明书5页 序列表3页 附图4页 CN 114736914 B 2022.08.23 CN 114736914 B 1.ZmTGA4基因或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基因的多核苷酸序列如序列表SEQ  ID No： 1 所示； 所述ZmTGA4蛋白的氨基酸序 列如序列表SEQ  ID No： 2 所示。 2.根据权利要求1所述 ZmTGA4基因或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。 3.一种提高玉米耐密增产的方法， 其特征在于， 将权利要求1所述 ZmTGA4基因在玉米植 株体内过表达 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114736914 B 2ZmTGA4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 [0001]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 [0002]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。 [0003]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 [0004]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。 [0005] ZmTGA4基因， 所述 ZmTGA4基因的多 核苷酸为 （a） 、 （b） 、 （c） 或 （d） 所示： [0006]（a） 如序列表SEQ  ID No： 1 所示的多 核苷酸； 或 [0007]（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； [0008]（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 [0009]（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说　明　书 1/5 页 3 CN 114736914 B 3