[发明专利]一种无功能的OsC1基因及其应用

说明书

本发明涉及植物育种领域，具体涉及一种无功能的OsC1基因及其应用。本发明所述无功能的OsC1基因的基因型为Hap 2，在OsC1基因的第791‑800bp位置发生10bp缺失。本发明还提供了上述无功能OsC1基因在去除叶片花青素中的应用，利用分子标记技术结合常规育种流程，将无功能的OsC1基因导入叶片中含花青素的黑米品种中，可以特异性去除叶片中花青素的积累，但不影响黑米种子中花青素的含量。

技术领域

本发明涉及植物育种领域，具体涉及一种无功能的OsC1基因及其应用。

技术背景

水稻作为人类最重要的粮食作物之一，是全球约一半人口的主粮。我国是水稻种植最早的国家之一，水稻常年种植面积在3000万多公顷。花青素是一种具有生物活性的水溶性多酚类化合物，富含花青素的水果、蔬菜和谷类等能够预防一些慢性非传染性疾病，如癌症、心血管病、肥胖症等(Tsuda,2012；Valenti,et al.,2013)。黑米是一类非常稀有的水稻资源，黑米品种的种子由于种皮中富含花青素而呈现黑色或紫色。中国传统医学认为黑米具有补肾补血等保健功效，长期食用可以延年益寿。可以预期，随着社会的发展人类对生活品质的追求越来越高，富含花青素的黑米品种具有较大的市场前景。

已有的研究表明黑米的形成机制可能来源于一个花青素合成调控基因OsB2的“获得性”突变。突变的OsB2基因激活了水稻种子中花青素的合成途径，导致了黑米的诞生(Oikawa et al.,2015)。然而，水稻种子中花青素的合成途径被激活的同时，其他营养组织比如叶片中花青素的合成也可能被激活。因此，大多数的黑米品种的叶片中也含有花青素，而大多数普通水稻品种的叶片中不含有花青素。叶片中积累花青素不是育种家期望的农艺性状。一些研究表明，植物组织中积累花青素会影响其光合效率从而影响作物产量。通常黑米品种的产量显著低于普通的白米品种。因此，既去除黑米品种叶片中的花青素，又不影响种子中花青素的积累水平是提高黑米产量的可行策略。

由于花青素的合成途径具有保守型，在不了解花青素和合成的组织特异性调控机制的前提下，育种家难以保证去掉叶片花青素的同时不降低种子中花青素的含量。水稻中花青素合成调控的机理研究相对有限，组织特异性调控的细节并不清楚。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种无功能的OsC1基因及其在去除叶片花青素中的应用，可以在改善黑米品种光合效率的同时，不影响黑米的营养价值。

本发明提供了一种无功能的OsC1基因，所述OsC1基因的基因型为Hap2，在OsC1基因的第791-800bp位置发生10bp缺失。

本发明提供了上述无功能的OsC1基因在去除叶片花青素中的应用。

本发明还提供了一种组织特异性去除黑米品种叶片花青素的方法，包括如下步骤：

(1)从已知水稻品种中筛选得到OsC1基因无功能的水稻品种；

(2)将叶片中含有花青素的黑米品种与步骤(1)所述OsC1基因无功能的水稻品种杂交育种；

(3)从步骤(2)所述杂交育种的后代中筛选得到组织特异性去除叶片花青素的黑米品种；

步骤(1)所述OsC1基因的基因型为Hap 2。

优选的，步骤(3)所述筛选包括：用特异性引物Pc1-F和Pc1-R对黑米材料的总DNA进行PCR扩增，扩增产物大小为67bp的黑米品种，即为组织特异性去除叶片花青素的黑米品种；

特异性引物Pc1-F和Pc1-R的碱基序列5’-3’如下:

Pc1-F：CTCATTGCAGGCAGGCTG；

Pc1-R：ATCTTGCGGCTGAGCGT。