[发明专利]一个水稻叶绿体发育的相关基因及分子标记和应用

说明书

本发明公开了一个水稻叶绿体发育的相关基因及分子标记和应用，该相关基因YL22的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，在核苷酸序列SEQ ID NO.1的基础上将第五外显子上的第222位碱基G替换成碱基A，突变后的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示，YL22基因的变化会导致水稻出现黄叶表型。鉴定基因YL22的分子标记的核苷酸序列如SEQ ID NO.3和SEQ ID NO.4所示。鉴定黄叶表型的分子标记的核苷酸序列如SEQ ID NO.5和SEQ ID NO.6所示。本发明使水稻叶色种质资源进一步得到丰富，可作为叶色标记应用在水稻新品种选育中，同时对叶绿体发育调控机制的研究具有重要的意义。

技术领域

本发明涉及一个水稻叶绿体发育相关基因，具体涉及一个水稻叶绿体发育的相关基因YL22及分子标记和应用。

背景技术

光合作用是地球上最重要的化学反应，绿色植物利用二氧化碳和水，将光能通过一系列生化反应转变为化学能并释放出氧气，作物干物质产量的90%以上来源于光合作用，光合作用的效率与叶绿体结构完整性以及叶绿体发育高低等有着密切的关系。因此，水稻叶色突变体是探索植物光合作用以及叶绿体发育等生理过程的理想材料。

叶绿体发育是一个复杂的过程，由核基因和叶绿体基因共同调控。CRM结构域是一个大约含100个氨基酸的RNA结合域，影响Ⅰ组内含子和Ⅱ组内含子的剪接。水稻中有14种蛋白质含有一个或多个CRM结构域，其中，CSR2分别与CAF1和CAF2结合形成蛋白复合物CRS2-CAF1和CRS2-CAF2，这对第II组内含子的剪接非常重要。AL2是水稻功能性CRS1，除了参与Ⅱ类内含子的剪接外，还可能参与叶绿体Ⅰ组内含子的剪接。此外，OsCFM2属于水稻中的CRS1亚家族，影响I组和II组内含子的剪接，OsCFM3参与II组内含子的剪接。CRM结构域在植物中除了用于Ⅰ、Ⅱ组内含子剪接，还可能保留了核糖体的组装功能，影响叶绿体中rRNA的加工。因此，CRM结构域蛋白在叶绿体的发生发育中起着重要作用。

发明内容

本发明的目的是提供一个水稻叶绿体发育的相关基因YL22及分子标记和应用，YL22基因的变化会导致水稻出现黄叶表型，使水稻叶色种质资源进一步得到丰富，可作为叶色标记应用在水稻新品种选育中，同时对叶绿体发育调控机制的研究具有重要意义。

为了达到上述目的，本发明提供了一个水稻叶绿体发育的相关基因YL22，该基因YL22的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

优选地，该基因YL22的突变，在核苷酸序列SEQ ID NO.1的基础上将第五个外显子上的第222位（即SEQ ID NO.1序列中的第2824位）碱基G替换成碱基A，突变后的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

本发明的另一目的是提供一个黄叶表型水稻的叶绿体发育的相关基因，该基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

优选地，所述黄叶表型水稻的叶绿体发育的相关基因使叶绿体RNA剪接效率的降低。

优选地，所述黄叶表型水稻的叶绿体发育的相关基因使叶绿体类囊体结构异常。

本发明的另一目的是提供一种含有所述的黄叶表型水稻的叶绿体发育的相关基因的植株重组载体。

本发明的另一目的是提供一种用于定位所述的水稻叶绿体发育的相关基因YL22的分子标记，所述分子标记的上游序列的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示，下游序列的核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示。