[发明专利]一个陆地棉芽黄基因vsp的克隆及其功能

说明书

本发明公开了一个陆地棉芽黄基因vsp的克隆及其功能。本发明公开的陆地棉芽黄基因vsp编码序列4的蛋白质，其CDS序列为序列表中序列5，基因组DNA序列为序列表中序列6；该基因在野生型棉花中编码序列1的蛋白质，其CDS序列为序列表中序列2，基因组DNA序列为序列表中序列3。实验证明，本发明的陆地棉芽黄基因vsp可以调控植物苗期叶片的叶绿素含量，进而影响叶片的颜色，可作为标记性状用于杂种优势育种，也可用于研究植物光合作用，对植物育种和光合作用的研究具有重要的理论和应用价值。

技术领域

本发明涉及生物技术领域中，一个陆地棉芽黄基因vsp的克隆及其功能。

背景技术

棉花(Gossypium spp.)不仅提供世界上最多的用于纺织的天然纤维，还拥有丰富的油脂和蛋白(Sunilkumar et al 2006)。高产是充分利用其经济价值的前提。虽然改进栽培技术在一定程度上提高了棉花产量，但棉花产量的提高最终还须依赖品种改良。在棉花育种上，已发现棉花杂交种在产量、抗逆、纤维品质和光合作用等方面都具有杂种优势。棉花科研人员也越来越重视对杂种优势的研究，如对杂交种的产量、纤维品质、光合作用、种间杂交种和种内杂交种的产量和产量构成等方面的杂种优势的研究。在杂种优势的利用上，自2000年以来，用三系配套技术陆续选育出了一系列适合黄河流域、新疆和长江流域的杂交棉品种，并在生产上推广利用，部分杂交棉品种在产量和纤维品质等方面均超过对照品种。

在杂交种生产的过程中，受温度或光照影响，不育系自交结实，结果造成生产的杂交种不纯。另外，棉花是常异花授粉植物，由于昆虫的活动，亲本自交系和F₁代种子很容易被花粉污染而造成生物学混杂。因此，合适的保持棉花杂交种纯度的方法就显得非常重要。分子标记虽然能快速鉴定种子的纯度，但对于移除种子中混杂的非典型的个体却并没有帮助。利用隐性叶色突变作为标记性状可在苗期清除三系中混杂的种子，也可剔除杂交种中混杂的自交种子。此外，叶色突变经常会导致叶绿体发育和叶绿素(chlorophyll，Chl)生物合成异常，进而影响光合作用，叶色突变体也是研究光合作用的理想工具。棉花芽黄突变体幼叶黄化，随着叶片的发育，叶色逐渐转绿，芽黄突变可作为标记性状用于杂种优势育种，也可用于研究棉花光合作用。因此，解析棉花芽黄突变的遗传基础对棉花育种和光合作用的研究具有重要的理论和应用价值。

发明内容

本发明提供了一个可以调控植物叶绿素含量及植物叶片颜色的编码基因。

本发明提供的蛋白质，来源于棉花，其名称为GhPUR4或△GhPUR4，所述GhPUR4为如下A1)、A2)或A3)：

A1)氨基酸序列是序列1的蛋白质；

A2)将序列表中序列1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；

A3)在A1)或A2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；

所述△GhPUR4为如下E1)、E2)或E4)：

E1)氨基酸序列是序列4的蛋白质；

E2)将序列表中序列4所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；

E3)在E1)或E2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。

为了使A1)或E2)中的蛋白质便于纯化，可在由序列表中序列1或序列4所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如下表1所示的标签。

表1标签的序列