[发明专利]水稻叶色调控基因AF1及其应用

说明书

本发明属于水稻育种技术领域，具体涉及一种水稻叶色调控基因AF1及其应用。本发明提供了一种水稻叶色的调控基因AF1，其核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，编码蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。该基因编码蛋白位于叶绿体中，通过和PYG7互作调控PSI组装实现水稻叶色的调控，可以作为标记用于水稻分子育种，对于水稻分子育种有着重要的意义。

技术领域

本发明属于水稻育种技术领域，具体涉及一种水稻叶色调控基因AF1及其应用。

背景技术

叶片是绿色植物光合作用的重要场所，叶色突变通常会改变叶绿素含量，影响光合速率，改变植物产量，甚至会导致植株死亡。目前，研究表明水稻叶色的发育受到不同通路的调控。首先，叶绿素合成与降解途径受阻会影响水稻叶色发育。OsCAO1和OsCAO2编码叶绿素a加氧酶，OsCAO1基因突变会使叶绿素b合成受阻，导致叶色变浅；YGL1编码叶绿素合成酶，该基因突变造成叶绿体发育不全和类囊体膜形成延迟，导致叶色异常呈黄绿色。Mg螯合酶是叶绿素合成过程中的一个关键酶，OsCHLH是水稻中第一个克隆的基因，它编码了Mg螯合酶的H亚基，该基因突变后引起植株白化；LYL1编码牻牛儿基还原酶，参与水稻叶绿素合成的最后一步，其突变体的表型为黄叶。NYC1基因是叶绿素降解必须的基因，它编码一个叶绿素b还原酶，该基因突变使得nyc1突变体在衰老期仍然保持绿色。其次，叶绿体分化和发育受阻也会影响水稻叶色发育。V4基因编码一个位于叶绿体的PPR蛋白，V4基因受低温胁迫发生变异，导致叶绿体发育受损，使得v4突变体植株呈黄色。YSA基因编码一个位于叶绿体的PPR蛋白，含有16个串联的PPR基序，对调控叶绿体发育有重要作用，其突变会导致水稻幼苗白化。Kusumi等鉴定了水稻早期白化突变体v1，该基因编码叶绿体定位蛋白NUS1，NUS1参与叶绿体RNA的代谢调控过程，在核糖体RNA转录调控过程起重要作用。第三，叶绿体蛋白转运受阻也与水稻叶色发育相关。OsABCI7基因编码一个叶绿体定位的ABC转运蛋白，由于该基因发生突变，水稻cnl1突变体植株主要呈现出叶片萎黄的性状。此外，质核信号传导途径受阻往往也会影响叶色发育。Kong等鉴定了一个黄绿叶突变体ygl8，YGL8基因编码一个镁原卟啉IX单酯环化酶的催化亚基，镁原卟啉IX是四吡咯合成的中间产物，而四吡咯生物合成是反馈核基因表达的途径之一。Rey(k2)编码一个磷酸果糖激酶B型叶绿体蛋白，参与核质信号的传递，其突变导致水稻叶片黄化。

尽管已有众多水稻叶色调控基因被克隆，但叶绿素代谢、光合作用、光形态建成以及细胞衰老和死亡是一个及其复杂的过程，受到核基因和自身质体基因组的共同调控。因此挖掘新水稻叶色突变体，克隆其调控基因对揭示叶绿素代谢、光合作用、光形态建成以及细胞衰老和死亡等方面的分子机理具有重要的意义；同时可作为优良的种质资源和筛选标记，在育种中发挥重要作用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种水稻叶色调控基因AF1及其应用。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种水稻叶色调控基因AF1，其核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，其编码蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。

本发明还涉及一种水稻叶色调控基因AF1构建的重组表达载体。

本发明还涉及水稻叶色调控基因AF1的反向序列和互补序列。

本发明还涉及水稻叶色调控基因AF1、AF1构建的重组表达载体、AF1反向序列、以及AF1互补序列在水稻分子育种中的应用。