[发明专利]兼具标记识别和观赏价值的小麦阶段性变色突变体基因及其应用

说明书

本发明公开了一种兼具标记识别和观赏价值的小麦阶段性变色突变体基因及其应用，所述基因具有序列表中SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列，具有该突变基因的小麦的苗期叶片黄绿色，抽穗期叶色转绿，小麦产量保持不变。在杂交育种过程中，通过将该基因导入到杂交亲本中作为一种标记性状，在苗期对目标性状进行选择，为观赏性小麦的选育提供了有力的工具,同时将叶色作为标记性状筛选突变体寻找突变基因并对其功能进行研究亦具有重要意义。

技术领域

本发明涉及农业种植和基因工程技术领域，尤其是一种兼具标记识别和观赏价值的小麦阶段性变色突变体基因及在基因工程和分子育种方面的应用。

背景技术

镁螯合酶是叶绿素合成过程中的关键酶，镁螯合酶由催化亚基H与AAA+亚基I、D三个亚基(ChlH,ChlD和ChlI)组成，催化原卟啉IX与Mg²⁺螯合形成镁原卟啉IX。原卟啉IX是叶绿素和血红素生物合成最后一步反应的共同前体。高等植物缺乏叶绿素会导致叶片出现浅黄绿色表型。观光休闲农业的极速发展对观赏型小麦需求日益增加，为拓展小麦功能、提高小麦经济效益、发展乡村旅游、助力“乡村振兴”、满足人们对彩色叶片观赏小麦的需要，选育稳定遗传、具有观赏价值且对小麦产量没有明显影响的小麦叶色突变具有非常重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种兼具标记识别和观赏价值的小麦阶段性变色突变体基因及其应用。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

兼具标记识别和观赏价值的小麦阶段性变色突变体基因，所述基因具有序列表中SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列。所述基因的特异性基因片段具有序列表中SEQ ID NO：4所示的核苷酸序列。

本发明还包括上述核苷酸序列所编码的mRNA，具有序列表中SEQ ID NO：2或SEQID NO：3所示的核苷酸序列。

本发明还包括上述核苷酸序列的表达产物及其生物学效应。

本发明还包括含有上述核苷酸序列的重组表达载体、转化体、转基因植物。

本发明还包括上述基因的特异性引物，具有序列表中SEQ ID NO：5或SEQ ID NO：6或SEQ ID NO：7所示的核苷酸序列。

本发明还包括上述核苷酸序列在小麦分子标记辅助育种中的应用。

本发明还包括上述述核苷酸序列在培育具有观赏价值和正常产量的小麦中的应用，通过基因工程或杂交转育培育包含所述核苷酸序列的小麦品系，小麦品系在苗期叶片黄绿色，抽穗期叶色转绿，小麦产量保持不变。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：小麦的镁螯合酶I亚基基因CHLI2编码一种叶绿体蛋白，是叶绿素合成过程重要的酶，全长1440bp。本发明提供了一种高观赏价值的小麦叶色突变体，其于镁螯合酶亚基CHLI2基因在第119个碱基处由G到T的单碱基突变，其DNA序列如SEQID NO.1所示，命名为TaYG，该突变发生在基因第一个外显子和第一个内含子的剪切位点上，导致mRNA剪切过程的错误识别，第一个内含子未被剪切，翻译的表达蛋白在第50个氨基酸提前终止，表现为苗期黄绿色。

在杂交育种过程中，通过将该基因导入到杂交亲本中作为一种标记性状，在苗期对目标性状进行选择，为观赏性小麦的选育提供了有力的工具；基于观光休闲农业的发展和需求，利用本发明的方法培育得到具有观赏价值且产量不受影响的观赏型小麦，对于拓展小麦功能、提高小麦经济效益、发展乡村旅游、助力乡村振兴等具有非常重要的意义。此外，带有突变基因TaYG的突变体表现为叶色黄绿，对研究植物的叶绿素合成或降解过程具有重要意义；同时将叶色作为标记性状筛选突变体寻找突变基因并对其功能进行研究亦具有重要意义。

附图说明