一、项目简介

本发明属于玉米分子育种与基因工程领域，具体涉及生长素转运蛋白基因PIN1的新功能及其在改良玉米籽粒性状中的应用。

玉米籽粒的硬粒型（Flint）和马齿型（Dent）是重要的农艺性状，直接影响籽粒的机械强度、脱水速度、容重以及储存和加工性能。马齿型玉米籽粒顶部胚乳在灌浆后期常因支撑力不足而凹陷，虽然籽粒较大，但粉质胚乳比例高，易破损；硬粒型玉米籽粒灌浆充实，硬质胚乳比例高，外观饱满，更耐机械收获。

本发明的核心发现是，通过下调或敲除玉米中的PIN1基因，或者引入其特定突变体（如PIN1W467X），可以有效地将马齿型籽粒转变为硬粒型。研究表明，PIN1基因功能的改变会影响生长素（IAA）在种皮中的分布与含量，而生长素水平的变化与籽粒胚乳的灌浆充实程度密切相关。该基因是已报道的关键调控模块（ARFTF17-MYB40-PIN1）中的关键一环。利用这一特性，可通过基因编辑等技术直接调控PIN1，从而创制出外观品质更好、更适宜机械化收获的硬粒型玉米新种质。

二、专利摘要

本发明公开了一种将马齿型玉米转变成硬粒型玉米的方法，包括下述步骤：A.使马齿型玉米基因组中生长素转运蛋白基因PIN1表达下调、失活、功能减弱或敲除，导致马齿型玉米向硬粒型玉米转变；或者B.使马齿型玉米过表达生长素转运蛋白基因PIN1第467位色氨酸密码子TGG突变为终止密码子的PIN1W467X突变体，该突变体不再表达完整的生长素转运蛋白基因PIN1，所表达的蛋白丧失原有PIN1功能或者改变原有PIN1功能，导致马齿型玉米转变为硬粒表型。

三、专利状态

本技术已递交中国专利申请，申请号：202410231645.X，实质审查中；持有人项目编号：SIPPE24-06。

四、持有单位

中国科学院分子植物科学卓越创新中心。

五、合作方式

转让、许可或合作研发。

六、联系方式

张雯，wzhang@cemps.ac.cn，021-54924138。