玉米磷高效基因ZmAPRG在生物育种的应用

磷素是玉米不可或缺的大量元素，在玉米生长发育过程中发挥重要作用。磷素的缺乏极大地限制了玉米的生长发育和产量形成。团队从2001年开始着手玉米磷高效材料的创制，2007年开始开展磷高效基因的克隆及分子机制研究。团队从我国西南山地玉米区的一批骨干自交系中，鉴定出了磷高效基因型自交系 082与磷低效基因型自交系掖 107。通过构建 F2:3 群体，鉴定出了影响磷吸收利用的主效QTL-APL9。进一步通过构建近等基因系，对目标基因精细定位，克隆了磷高效基因ZmAPRG。在ZmAPRG过表达和敲除转基因株系中，ZmAPRG超表达可以提高苗期玉米的低磷耐受性，敲除则严重影响了磷的吸收及植株的正常生长发育。在正常条件下ZmAPRG超表达株系单穗产量与对照相比无显著差异；在低磷条件下，单穗产量则显著高于对照。超表达株系组配的杂交种在低磷条件下均表现出更高的单穗产量和单行产量。因此 ZmAPRG 在生产上具有重大的应用价值，可用于玉米生物育种。该基因于2019年获得国家授权发明专利(玉米磷高效基因ZmAPL9及其应用，ZL201810488315.3)。

玉米磷高效基因ZmAPL9及其应用，ZL201810488315.3