(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210595676.4 (22)申请日 2022.05.30 (71)申请人 华中农业大 学 地址 430000 湖北省武汉市洪山区狮子山 街1号 (72)发明人 严建兵　李文强　金延辉　刘龙雨　 吴伸伸　 (74)专利代理 机构 咸宁鸿信专利代理事务所 (普通合伙) 42249 专利代理师 叶厚朴 (51)Int.Cl. C07K 14/415(2006.01) C12N 15/29(2006.01) C12N 15/82(2006.01) C12N 15/113(2010.01)A01H 5/08(2018.01) A01H 5/00(2018.01) A01H 6/46(2018.01) C12Q 1/6895(2018.01) C12N 15/11(2006.01) C12Q 1/6844(2018.01) (54)发明名称 一个控制玉米籽粒含水量基因ZmEIN2-1及 其分子标记 (57)摘要 本发明涉及控制玉米籽粒含水量基因 ZmEIN2‑1， 相关的分子 标记及其在筛选或改良玉 米籽粒含水量或脱水速率性状方面的应用， 属于 分子遗传学领域。 本发明提供了ZmEIN2 ‑1基因的 序列， 且公开了ZmEIN2 ‑1基因内部2个与玉米籽 粒含水量或脱水速率显著相关的InDel位点： InDel_7/0和InDel_303/000位点。 本发明公开了 基于上述InDel_7/0和 InDel_303/000位点开发 的分子标记用于筛选玉米籽粒含水量或脱水速 率的方法。 进一步， 本发明公开了通过基因工程 手段改变ZmEIN2 ‑1蛋白的表达来调控玉米籽粒 含水量或脱水速率的方法。 权利要求书1页 说明书16页 序列表15页 附图3页 CN 114989281 A 2022.09.02 CN 114989281 A 1.蛋白在控制玉米籽粒含水量或脱水速率性状中的应用， 其特征在于： 所述蛋白的氨 基酸序列如SEQ  ID NO.1、 SEQ ID NO.17或SEQ  ID NO.18任意 一个所示。 2.核酸在控制玉米籽粒含水量或脱水速率性状中的应用， 其特征在于， 所述的核酸编 码权利要求1中所述的蛋白； 任选的， 所述核酸的核苷酸序列或反向互补序列如SEQ  ID  NO.2、 SEQ  ID NO.3、 SEQ  ID NO.4、 SEQ  ID NO.13、 SEQ  ID NO.14、 SEQ  ID NO.15或SEQ  ID  NO.16任意 一个所示。 3.分子标记， 其特征在于， 所述标记为SEQ  ID NO.2所示序列第1044 ‑1045位置 处插入7 个碱基AGTATCT； 或SEQ  ID NO.2所示序列第2506 ‑2808位置处的303个碱基CTTGATCACCAAT TCGCGAAA GGGCCTCTA GCTGAGTTGGTTA GGTGGTCTGAATA GCACTCCTCA GGTCCTGGGTTCGACTCCCCGTG GGAGCGAATTTCAGGCTGTGGTTAAAAAAATCCCCTCGTCTGTCCCACGCCAAA GCACAGGTCTAAGACTCAGCCC GGTCGTGGTCGTTCTCACATGGGCTTCGATGCCGCTGTGTATGGGTGGGGTA GGGGTTCGGGGGTTTTCTTGACCT GTGTGAGA AGGTATTTTTCTTAATACAATACCCGGGGCTGTCTTACCCCCCGCAGGTCAAGT。 4.一种鉴定或辅助鉴定玉米籽粒含水量或脱水速率性状的方法， 其特征在于， 包括如 下步骤： (1)检测待测材料中权利要求3所述的分子标记； (2)如果检测结果为包含上述标 记， 待测材料将表现籽粒含水量高或脱 水速率慢 性状； 如果检测结果为不包含上述标记， 待 测材料将表现籽粒含水量低 或脱水速率快性状； 任选的， 所述的分子标记的检测方法采用 PCR扩增； 任选的， 所述PCR扩增采用的引物对由SEQ  ID NO.5/SEQ  ID NO.6或SEQ  ID NO.9/SEQ   ID NO.10组成； 任选的， 所述的包含上述标记的表现为PCR扩增产物如SEQ  ID NO.7或SEQ  ID NO.11所 示； 不包含上述标记的表现为PCR扩增产物如SEQ  ID NO.8或SEQ  ID NO.12所示。 5.一种筛选具有低籽粒含水量或脱水速率快性状的玉米材料的方法， 其特征在于， 按 照权利要求4所述的方法检测待测材料中权利要求3所述的分子标记， 筛选不包含权利要求 3所述分子标记的材 料。 6.降低玉米籽粒含水量或提高脱水速率的方法， 其特征在于， 在待改良玉米材料中提 高权利要求1中所述蛋白的表达和/或活性， 选择玉米籽粒含水量低或脱水速率快的植株； 任选的， 所述增加蛋白表达的方法为使用高活性启动子驱动编码蛋白的核酸序列表 达； 任选的， 所述的高活性启动子为玉米ubiquiti n启动子； 任选的， 所述的玉米ubiquiti n启动子序列如SEQ  ID NO.19所示。 7.权利要求3至权利要求6所述的分子标记、 方法在改良玉米籽粒含水量或脱水速率性 状中的应用。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114989281 A 2一个控制玉米籽粒含水量基因ZmEIN2 ‑1及其分子标记 技术领域 [0001]本发明涉及控制玉米籽粒含水量基因ZmEIN2 ‑1， 相关的分子标记及其在 筛选或改 良玉米籽粒含水量或脱水速率方面的应用， 属于分子 遗传学领域。 背景技术 [0002]籽粒水分是影响玉米机械收获质量、 安全贮藏和经济效益的关键因素。 收获时的 籽粒含水量对玉米 收获、 烘干、 贮藏、 运输和加工利用影响极大， 含水量过高常使玉米种植 者和经营者遭受经济损失， 降低经济效益， 还易引起籽粒霉变， 影响玉米品质。 此外， 籽粒机 收已经成为限制我国玉米生产的主要因素之一， 而玉米籽粒机收最关键的环节就是收获时 玉米籽粒含水量无法达到可以籽粒机收的≤25％的标准含水量(Wang  Z,Wang X,Zhang L, Liu X,Di H,Li T,Jin X.QTL underlying  field grain drying rate after  physiological  maturity  in maize(Zea  Mays L.)[J].Euphytica,2012,185(3):521 ‑ 528.)。 所以对于收获时籽粒含水量低的玉米品种的选育非常重要。 此外， 低籽粒含水量可 以缩短玉米的生长周期， 这对于我国高纬度地区霜期前收获及黄淮海地区不影响小麦种植 都有很大的生产意 义。 [0003]目前有一部分研究得到了一些控制玉米籽粒含水量及脱水速率的QTLs， 分布在玉 米的10条染色体， 其中位于1号染色体 的QTL主要包括： q45dGM1 ‑1、 qHTGM1 ‑1、 qHTGM1 ‑2和 qAUDDC1 ‑1(Zhang J,Zhang F,Tang B,Ding Y,Xia L,Qi J,Mu X,Gu L,Lu D,Chen  Y.Molecular  mapping of quantitative  trait loci for grain moisture  at harvest  and field grain drying rate in maize(Zea  mays L.)[J].Physiol  Plant,2020,169 (1):64‑72)， mQTL1 ‑1、 mQTL1‑2、 mQTL1‑3和mQTL1 ‑4(Li Y,Dong Y,Yang M,Wang Q,Shi Q, Zhou Q,Deng F,Ma Z,Qiao D,Xu H.QTL Detection  for Grain Water Relations  and  Genetic Correlations  with Grain Matter Accumulation  at Four Stages after  Pollination  in Maize[J].Plant  Biochem&Physiol,2014,2(1):1 ‑9.)以及qGwc1.1、 qGwc1.2和qGdr1.2(Liu  J,Yu H,Liu Y,Deng S,Liu Q,Liu B,Xu M.Genetic  dissection   of grain water content and dehydration  rate related to mechanical  harvest in  maize[J].BMC  Plant Biol,2020,20(1):118)。 同时有研究通过关联分析克隆到了一个控 制玉米水分的基因ZmGAR2(Li  W,Yu Y,Wang L,Luo Y,Peng Y,Xu Y,Liu X,Wu S,Jian L, Xu J,Xiao Y,Yan J.The genetic architecture  of the dynamic changes in grain  moisture  in maize[J].Plant  Biotechnol  J,2021,19(6):1195 ‑1205)。 克隆控制该性状 的不同基因， 可以提供更多有效的基因资