[发明专利]水稻黄绿叶突变基因YGL6及其编码的蛋白和应用

说明书

技术领域

本发明属于遗传学领域，具体涉及水稻黄绿叶突变基因YGL6，还涉及该基因编码的蛋白和应用。

背景技术

水稻(Orvza sativa L.)是世界上最重要的粮食作物。尤其杂交水稻的种植，显著提高了水稻的产量，从以前的每亩200-300斤，到现在的每亩800斤，与第二次绿色革命一起差不多解决了全球的粮食危机，为保障国家乃至世界粮食安全做出了巨大贡献。然而种子纯度是制约杂交稻发挥更大作用的重要制约因子。近年来因杂交水稻种子不纯而给农民造成的损失越来越严重。这一问题已引起政府、专家的高度重视。两系法杂交水稻的种子生产，近几年均出现过重大损失。1999年湖南曾因遭遇低温造成2万亩制种大部分失败，损失超过千万元。2002年长江流域8月份的低温，又严重损害了两系杂交稻种子生产。但是鉴定杂种种子纯度一直没有理想的技术方法已成为我国种子产业发展的制约因素。利用苗期标记性状进行作物杂种一代新品种选育和种子纯度鉴定，能在苗期通过观察标记性状的存在或消失与否来识别真假杂种，从而达到能及早识别剔除杂种或非杂种株、实现亲本和杂交种种子纯度双重排杂、加强种子质量监督、大大降低种子鉴定费用、保证田间品种纯度、增产节支等目的。该项技术直观准确，简便快速，具有一般的异地种植鉴定和DNA分子标记鉴定技术无法比拟的优越性。近年来在作物育种及种子纯度鉴定上的研究应用也越来越受到重视。前人已做了大量的工作，也取得了可喜的成绩，成功选育了一些带标记的不育系，如紫叶标记不育系紫S、白化转绿型叶色标记不育系玉兔S和NHR111SA。但由于多数苗期标记性状单系本身性状不优良、常导致其它重要农艺性状显著降低，利用时都需要进行一个杂交转育过程以克服不良性状的遗传累赘，实现优异性状的聚合，这个过程往往非常困难，都要通过大量长期的转育才能实现。因而，发现一些稳定遗传、叶色变异对其它性状尤其产量、品质性状没有显著影响的叶色突变非常重要。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供水稻黄绿叶突变基因YGL6，该基因为苗期标记性状，并且对其他主要农艺性状无显著影响，为水稻转基因研究提供有力的工具，促进杂交稻育种研究；本发明的目的之二在于提供水稻黄绿叶突变基因YGL6编码的蛋白质；本发明的目的之三在于提供水稻黄绿叶突变基因YGL6的应用。

为实现上述目的，本发明利用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变自育优良恢复系缙恢10号获得一个遗传稳定的水稻“斑马叶”突变体，在遗传分析和基因定位的基础上，先通过基因预测、同源搜索及基因序列差异比较，初步确定了水稻黄绿叶突变性状为YGL6隐性基因控制，YGL6为3-β类固醇脱氢酶/异构酶(LOC_Os12g23180)。随后，本发明以水稻黄绿叶突变体ygl6为材料，克隆了水稻黄绿叶突变基因YGL6，具有如SEQ ID No.14所示的核苷酸序列，开放阅读框为330bp，编码109个氨基酸，其氨基酸序列如SEQ ID No.15所示。与野生型缙恢10号相比，突变基因YGL6在第4个外显子上第11碱基有T-A的转换，并导致第4位的编码氨基酸序列发生亮氨酸(Leucine)到TAG终止子的转变，使突变蛋白仅有109个氨基酸，并且LOC_Os12g23180蛋白与41-kDa的叶绿体茎环结合蛋白相近。

然后，然后构建RNAi载体并转化中花11，经鉴定转基因阳性植株叶片变为黄绿。进一步确定水稻黄绿叶性状由YGL6基因突变引起，因此水稻黄绿叶突变基因YGL6能够用于在水稻黄绿叶性状的分子育种。

本发明的有益效果在于：本发明提供了水稻黄绿叶突变基因YGL6，该基因为苗期标记性状，对其他主要农艺性状无显著影响，为水稻遗传育种研究提供了有力的工具，为选育纯种不育系奠定基础。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图：

图1为水稻黄绿叶突变体ygl6和野生型缙恢10号形态学观察结果(A：野生型缙恢10号形态；B：水稻黄绿叶突变体ygl6形态；C：苗期野生型缙恢10号与水稻黄绿叶突变体ygl6形态；D：分蘖后期野生型缙恢10号与水稻黄绿叶突变体ygl6形态)。