本发明专利技术公开了水稻黄绿叶突变基因YGL8及其编码的蛋白和应用，其中水稻黄叶突变基因YGL8的核苷酸序列如SEQ ID No.11所示，氨基酸序列如SEQ ID No.12所示，与野生型相比水稻黄绿叶突变基因YGL8在编码框第671位碱基由C转换为T，导致第224位的编码氨基酸由丙氨酸(Ala)变异为缬氨酸(Val)，该基因突变后的水稻YGL8突变体在全生育期叶片均呈现黄绿色，遗传分析发现该性状为隐性性状，能够将此性状作为分子标记进行田间除杂和种子纯度鉴定，对水稻的遗传育种具有重要意义。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于遗传学领域，具体涉及一种水稻黄绿叶突变基因YGL8,还涉及该基因 编码的蛋白和应用。
技术介绍
水稻（OrvzasativaL.)是世界上最重要的粮食作物，在120个国家和地区广泛 种植，全球一半以上的人口以稻米为主食。我国成功育成杂交水稻，并进行推广和应用，增 产的粮食为一些国家实现粮食自给创造了条件，对国家乃至世界粮食安全作出了杰出贡 献。然而由于不育系育性不稳定而造成的杂交种子混杂，严重影响杂种纯度和杂交水稻的 生产，甚至给农民造成的严重损失，制约杂交稻发挥更大作用。在两系和三系杂交稻育种及 生产实践中，人们发现不育系不育性表达不稳定现象普遍存在。因此，如何有效提高亲本繁 殖制种过程中的除杂效率，快速准确鉴定种子生产过程中因育性波动可能出现的种子纯度 问题，已成为杂交水稻研究和应用中的一个重要课题。叶色突变体可作为苗期标记性状进 行作物杂种一代新品种选育和种子纯度鉴定，其优势是在苗期即可通过观察标记性状的存 在或消失与否来识别真假杂种，因此在三系和两系杂交水稻亲本繁殖、杂交制种、杂交种子 纯度鉴定等方面得到充分利用。该项技术直观准确，简便快速，具有一般的异地种植鉴定和 DNA分子标记鉴定技术无法比拟的优越性。近年来育种家已经选育出多个带有叶色标记的 不育系，如白化转绿叶色标记不育系白丰A、淡黄叶不育系标810S、黄叶不育系黄玉A和黄 绿叶不育系黄标A系列。但由于多数苗期标记性状单系本身性状不优良、光合效率下降，造 成植株生长发育不正常而减产，使其在育种实践中的应用受到限制。因而，发现一些稳定遗 传、叶色变异对其它性状尤其产量、品质性状没有显著影响的叶色突变非常重要。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供水稻黄绿叶突变基因YGL8,该基因为全生 育期标记性状，为水稻转基因研究提供有力的工具，促进杂交稻育种研究；本专利技术的目的之 二在于提供水稻黄绿叶突变基因YGL8编码的蛋白质；本专利技术的目的之三在于提供水稻黄 绿叶突变基因YGL8的应用。 为实现上述目的，本专利技术利用甲基磺酸乙酯（EMS)诱变优良恢复系缙恢10号，获 得了一个全生育期叶片均表现为黄绿色的突变体（命名为ygl8)，遗传分析发现该突变性 状受一对隐性核基因（命名为YGL8)控制。分子标记定位结果显示，该基因定位于第1染 色体长臂端Indel标记ID-3和SSR标记RM12339之间54kb的区间内。 在上述基因定位的基础上，本专利技术通过候选基因预测、同源搜索及基因序列差 异比较，初步确定了YGL8为尿苷酸激酶（UMPkinase)基因（L〇C_0s01g73450);随后，本 专利技术以水稻黄绿叶突变体ygl8为材料，克隆了该基因的cDNA并进行了测序，具有如SEQ IDNo. 11所示的核苷酸序列，结果显示，YGL8基因由7个外显子组成，⑶S编码框全长为 1056bp，共编码351个氨基酸，其氨基酸序列如SEQIDNo. 12所示。与缙恢10号野生型基 因相比，YGL8基因在编码框第671位碱基由C转换为T，导致第224位的编码氨基酸由丙氨 酸（Ala)变异为缬氨酸（Val)，该突变位点位于UMP结合位点附近。 然后，本专利技术构建了互补载体并转化水稻黄绿叶突变体ygl8,性状分析发现转基 因阳性植株叶片恢复正常绿色，叶绿素含量分析显示转基因阳性植株叶片叶绿素含量恢复 正常水平；构建RNAi载体并转化缙恢10号，经鉴定转基因阳性植株叶片变为黄绿色、叶绿 素含量极显著降低，转基因阳性植株中YGL8突变基因表达量也明显下调。因此，确定突变 体黄绿叶性状是由YGL8基因突变引起的。 本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供了水稻黄绿叶突变基因YGL8,该基因为苗期 标记性状，对千粒重等主要农艺性状无显著影响，为水稻遗传育种研究提供了有力的工具， 为选育纯种不育系奠定基础。【附图说明】 为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图： 图1为野生型缙恢10号和水稻黄绿叶突变体ygl8形态学观察结果（A:苗期野生 型缙恢10号与ygl8突变体植株和叶片；B:分蘖期野生型缙恢10号与ygl8突变体植株和 叶片；C:成熟期野生型缙恢10号与ygl8突变体植株） 图2为野生型缙恢10号和水稻黄绿叶突变体ygl8的细胞超微结构分析（A-B:野 生型缙恢10号的细胞超微结构分析；C-D:ygl8突变体的细胞超微结构分析）。 图3为野生型缙恢10号与ygl8突变体主要农艺性状分析（A:株高；B:单株有效 穗数；C:每穗粒数；D:每穗实粒数；E:结实率；F:千粒重）。 图4为水稻黄绿叶突变基因YGL8基因的遗传和物理图谱，其中A为YGL8的初步 定位，在第1染色体长臂SSR标记RM6141和RM6321之间；B为YGL8基因的精细定位，在 InDel标记ID-3和SSR标记RM12339之间54kb的范围内；C为突变基因所在的BAC克隆 AP0023263;D为突变体ygl8的候选基因0s01g73450的结构及突变位置。 图5为ygl8突变体的互补表型及RNAi鉴定分析，其中A为野生型WT和互补转基 因阳性植株（ygl8-C) ;B为野生型WT和互补转基因阳性植株（ygl8-C)的总叶绿素含量分 析；C为野生型WT和RNAi转基因阳性植株；D为野生型WT和RNAi转基因阳性植株的总叶 绿素含量分析；F为YGL8基因在野生型WT和RNAi转基因阳性植株中的表达分析。 图6为YGL8基因与野生型基因的序列比对图，YGL8基因cDNA在第671位发生了 c-τ的转变。 图7为YGL8基因编码蛋白与野生型基因编码蛋白的序列比对图，YGL8基因编码 蛋白在第224位发生了A-V的变异。【具体实施方式】 下面将结合附图，对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。实施例中未注明具体 条件的实验方法，通常按照常规条件，例如分子克隆实验指南（第三版，J.萨姆布鲁克等 著）中所述的条件，或按照制造厂商所建议的条件。 本专利技术实施例中使用的材料：野生型水稻材料缙恢10号（WT)和水稻黄绿叶突变 体ygl8均由西南大学水稻研究所培育；M-MLV逆转录酶、高保真DNA聚合酶PFU、TaqDNA 聚合酶、T4DNA连接酶、限制性内切酶、pMD19-T载体、Trizol试剂盒、DNA凝胶回收试剂盒、 质粒提取试剂盒、λ-HindIIIDNAMarker及DL5000DNAMarker购自TaKaRa公司；DNA MarkerIII购自天根生化科技（北京）有限公司；氨节青霉素（Ampicillin，Amp)和卡拉 霉素（Kanamycin，Kan)为Sigma公司产品；引物合成和DNA测序由上海英俊生物技术有 限公司完成；其它化学试剂购自北京鼎国生物技术有限责任公司；大肠杆菌DH5a、农杆菌 LBA4404由本实验室保存。 实施例1、水稻黄绿叶突变体ygl8的获得和形态学观察 在西南大学水稻研究所水稻EMS突变体库中发现了一个全生育期表现为黄绿叶 突变体，根据表型特征命名为ygl8(图1)。该性状经过多代观察，表现稳定遗传，透射电镜 观察苗期野生型缙恢10号和ygl8突变体叶片细胞超微结构，突变体细胞结构完整，叶绿体 基粒片层结构受到破坏（图2)本文档来自技高网...
【技术保护点】
水稻黄绿叶突变基因YGL8，其特征在于：核苷酸序列如SEQ ID No.11所示。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：何光华，朱小燕，张天泉，郭爽，杜青，王忠伟，邢亚迪，桑贤春，凌英华，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：重庆;85
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