一种水稻叶色调控相关基因OsWSL6及其编码蛋白质和应用制造技术

本发明专利技术公开一种水稻叶色调控相关基因OsWSL6及其编码蛋白质和应用，本发明专利技术提供的基因OsWSL6，为如下1)或2)或3)或4)所述的DNA分子：1)SEQ ID NO.1所示的DNA分子；2)SEQ ID NO.2所示的DNA分子；3)在严格条件下与1)或2)限定的DNA序列杂交且编码所述蛋白的DNA分子；4)与1)或2)或3)限定的DNA序列具有90％以上同源性，且编码水稻叶色调控相关蛋白的DNA分子。本发明专利技术还提供所述基因编码的蛋白质，所述蛋白影响植物叶片颜色，将所述蛋白的编码基因导入叶片颜色白化异常的植物中，可以培育叶片颜色正常的转基因植物。所述蛋白及其编码基因可以应用于植物遗传改良。

【技术实现步骤摘要】
一种水稻叶色调控相关基因OsWSL6及其编码蛋白质和应用
本专利技术属于基因工程领域，具体涉及一种水稻叶色调控相关基因OsWSL6及其编码蛋白质和应用。
技术介绍
水稻是是世界上重要的粮食作物之一，全球有超过一半的人口以水稻为主食。在我国，有超过60％的人以水稻为主食，是重要的粮食作物。因此，水稻的高产稳产对我国粮食安全具有重要意义。叶片是植物进行光合作用的主要器官,水稻产量的95％来自于叶片的光合作用,而光合作用的高效依赖于叶绿素的合成和叶绿体的正常发育。叶色是叶绿体中各种色素的综合表现,正常水稻叶片中叶绿素占优势,通常表现为绿色。叶色突变体的特点是叶片颜色发生了变化，而这些叶色变化大多都发生在苗期，根据苗期的叶色不同叶色突变体分为：转绿型(virescent)、条纹(stripe)、白化(albino)、黄化(chlorina)、斑马纹(zebra)和黄色斑点(yellowvariegated)等6种类型。叶色变异是水稻中突变频率较高且容易鉴定的突变性状，突变基因往往是直接或者间接影响到叶绿素的合成以及降解,改变叶绿素含量,所以叶色突变体也称为叶绿素突变，因此也有人把叶色突变体分为4种类型：缺叶绿素型，缺叶绿素a型，缺叶绿素b型和叶绿素增加型。已报道的叶色突变体有很多和温度相关，依据对温度的响应不同，把叶色突变体分为：高温诱导型，低温诱导型和温钝型。叶色突变体表型易于发现，突变基因大多直接或间接影响到叶绿素的合成或降解。叶色突变体大多都表现为叶绿素含量下降，光合效率变低，作物产量降低。随着近年来功能基因组学以及基因设计育种的发展，叶色突变体的利用价值越来越受到关注，现已经广泛应用于基础研究和生产实践。
技术实现思路
本专利技术的目的在于公开一种水稻叶色调控相关基因OsWSL6及其编码蛋白质和应用。本专利技术提供基因OsWSL6，为如下1)或2)或3)或4)所述的DNA分子：1)SEQIDNO.1所示的DNA分子；2)SEQIDNO.2所示的DNA分子；3)在严格条件下与1)或2)限定的DNA序列杂交且编码所述蛋白的DNA分子；4)与1)或2)或3)限定的DNA序列具有90％以上同源性，且编码植物叶色调控相关蛋白的DNA分子。序列表中的SEQIDNO.1，由2994个核苷酸组成。本专利技术还提供了一种上述基因OsWSL6编码的蛋白质。具体的，本专利技术提供的蛋白质，选自如(a)或(b)所示的任一种：(a)由SEQIDNO.3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将SEQIDNO.3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/或添加且与叶色调控相关的由SEQIDNO.3衍生的蛋白质。序列表中的SEQIDNO.3，由423个氨基酸组成。本专利技术还提供了含有所述基因OsWSL6的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌。含有以上任一所述基因的重组表达载体也属于本专利技术的保护范围。可用现有的植物表达载体构建含有所述基因的重组表达载体。所述植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等。所述植物表达载体还可包含外源基因的3’端非翻译区域，即包含聚腺苷酸信号和任何其它参与mRNA加工或基因表达的DNA片段。所述聚腺苷酸信号可引导聚腺苷酸加入到mRNA前体的3’端，如农杆菌冠瘿瘤诱导(Ti)质粒基因(如胭脂合成酶Nos基因)、植物基因(如大豆贮存蛋白基因)3’端转录的非翻译区均具有类似功能。此外，使用本专利技术的基因构建植物表达载体时，还可使用增强子，包括翻译增强子或转录增强子，这些增强子区域可以是ATG起始密码子或邻接区域起始密码子等，但必需与编码序列的阅读框相同，以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的，可以是天然的，也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用植物表达载体进行加工，如加入可在植物中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因(GUS基因、萤光素酶基因等)、具有抗性的抗生素标记物(庆大霉素标记物、卡那霉素标记物等)或是抗化学试剂标记基因(如抗除莠剂基因)等。从转基因植物的安全性考虑，可不加任何选择性标记基因，直接以逆境筛选转化植株。所述重组过表达载体可为在限制性内切酶XbaI和BamHI双酶切载体pCAMBIA1305.1-GFP的重组位点插入所述基因(OsWSL6)得到的重组质粒。将含有OsWSL6的pCAMBIA1305.1-GFP命名为pCAMBIA1305.1-GFP-OsWSL6。含有以上任一所述基因(OsWSL6)的表达盒、转基因细胞系及重组菌均属于本专利技术的保护范围。扩增所述基因(OsWSL6)全长或任一片段的引物对也属于本专利技术的保护范围，所述的引物对优选Primer1/Primer2、Primer3/Primer4。在精细定位此基因过程中涉及到的定位引物(见表1)，InDel引物为本实验需要而自行设计的引物，这些自行设计的引物也属于本专利技术的保护范围。本专利技术还提供了所述基因，所述蛋白质，所述重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌中的至少一种在植物育种中的应用。本专利技术还提供了所述基因，所述蛋白质，所述重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌中的至少一种在培育水稻叶色正常的转基因植物中的应用。本专利技术还提供了一种培育叶色正常的转基因植物的方法，是将所述基因导入叶色异常植物中，得到叶色正常的转基因植物。具体的，可以将所述基因通过所述重组表达载体导入叶色异常的植物中。利用任何一种可以引导外源基因在植物中表达的载体，将编码所述蛋白的基因导入植物细胞，可获转基因细胞系及转基因植株。携带有所述基因的表达载体可通过使用Ti质粒、Ri质粒、植物病毒载体、直接DNA转化、显微注射、电导、农杆菌介导等常规生物学方法转化植物细胞或组织，并将转化的植物组织培育成植株。被转化的植物宿主既可以是单子叶植物，也可以是双子叶植物，如：烟草、百脉根、拟南芥、水稻、小麦、玉米、黄瓜、番茄、杨树、草坪草、苜宿等。有益效果：本专利技术通过图位克隆技术从水稻叶色突变体中克隆到控制水稻叶色的基因OsWSL6功能互补实验证明OsWSL6是控制水稻叶色的基因。叶片透射电镜观察证明本专利技术克隆的基因可以影响叶绿体发育，进而调控叶片的颜色。因此可利用该基因调控水稻叶绿体发育，提高光合作用效率，增加水稻产量。除此之外该基因突变体遗传稳定，可以作为标记用于生产实践中。附图说明：图1为野生型NIP与突变体wsl6的叶色表型。图2为野生型NIP与突变体wsl6的叶绿素含量测定。图3为野生型NIP与突变体wsl6叶绿体透射电镜观察。图4为OsWSL6在水稻第5染色体上的精细定位。图5为突变体中wsl6基因的大片段插入位点。图6为转pCAMBIA1305.1-GFP-OsWSL6的T0代植株的表型。具体实施方式以下的实施例便于更好地理解本专利技术，但并不限定本专利技术。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。实施例1、水稻淀粉合成相关位点及其编码基因的发现一、水稻叶色突变体wsl6的表型及遗传分析在组织培养产生的叶色突变体中，筛选出一个叶色白化突变体，命名为wsl6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基因，其特征在于：所述基因是如下1)或2)或3)或4)所示的DNA分子：1)SEQ ID NO.1所示的DNA分子；2)SEQ ID NO.2所示的DNA分子；3)在严格条件下与1)或2)限定的DNA序列杂交且编码SEQ ID NO.3所述蛋白的DNA分子；4)与1)或2)或3)限定的DNA序列具有90％以上同源性，且编码水稻叶色调控相关蛋白的DNA分子。

【技术特征摘要】
1.一种基因，其特征在于：所述基因是如下1)或2)或3)或4)所示的DNA分子：1)SEQIDNO.1所示的DNA分子；2)SEQIDNO.2所示的DNA分子；3)在严格条件下与1)或2)限定的DNA序列杂交且编码SEQIDNO.3所述蛋白的DNA分子；4)与1)或2)或3)限定的DNA序列具有90％以上同源性，且编码水稻叶色调控相关蛋白的DNA分子。2.权利要求1所述基因编码的蛋白质。3.一种蛋白质，其特征在于选自如(a)或(b)所示的任一种：(a)由SEQIDNO.3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将SEQIDNO.3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/或添加且与水稻叶色调控相关的由SEQIDNO.3衍生的蛋白质。4.含有权利要求1所述基因的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：万建民，王云龙，孙英伦，王益华，江玲，刘喜，刘世家，田云录，陈亮明，
申请(专利权)人：南京农业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32