本发明专利技术公开了水稻苗期叶片白化性状基因Oscaac1及其应用，属于水稻育种领域。本发明专利技术从一个苗期第一、第二片叶白化性状突变体中图位克隆了突变基因Oscaac1，其基因组序列如SEQ ID NO.4所示；其野生型基因编码一个叶绿体被膜ATP/ADP转运蛋白。将Oscaac1基因导入到水稻保持系、不育系中，培育具有苗期白化叶片性状的三系和/或两系不育系；当制种获得的杂交F1代进行幼苗期鉴定时，出现白化叶片的植株为不育系自交的假杂种。本发明专利技术公开的Oscaac1基因在水稻育种的杂交F1代杂种纯度鉴定和不育系自交繁殖保种纯度鉴定工作中具有应用前景，对提高种子纯度、减少杂交水稻生产风险具有重要的意义。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水稻育种领域，具体涉及水稻苗期叶片白化性状基因Oscaac1及其应用。
技术介绍
高等植物叶绿体基因组一般编码大约100个蛋白质，而叶绿体中含有的蛋白质至少超过2000个。因此，绝大多数的叶绿体蛋白是由核基因编码的，在细胞质中翻译后运输到叶绿体中(Abdallah et al.,2000)。质体基因的转录是由两类RNA聚合酶来完成的，即质体编码的RNA聚合酶(PEP)和核基因编码的RNA聚合酶(NEP)(Maliga,1988；Hajdukiewicz et al.,1997；Hedtke et al.,1997)。这两种RNA聚合酶各自负责不同类别的叶绿体基因的转录(Allison et al.,1996；Hajdukiewicz et al.,1997)，如与光合作用密切相关的基因是由PEP转录，而持家基因则由NEP转录。但是，少数叶绿体基因如atpB可以被PEP和NEP同时转录。核基因和质体基因的协同表达是叶绿体发育所必需的。叶色复绿(virescent)突变体是指叶片发育早期叶绿素含量降低，到成熟时期叶片叶绿素含量几乎恢复正常的一类突变体(Archer and Bonnett,1987)。与其它叶色突变体不同，这类突变是非致死的，纯合突变体个体能够存活和结实，是研究叶绿体发育的良好材料。目前只有少数的水稻virescent突变体的基因被鉴定，它们的功能尚未完全阐明。水稻在我国粮食生产中占有极其重要的地位。据联合国粮农组织统计，近四十年来，我国水稻历年播种面积均为4.7亿亩，最高为5.4亿亩，占粮食作物播种面积的2.15％；稻谷产量平均为10419.7万吨，最高为17825万吨占粮食产量的43.7％。水稻生产关系到国计民生，在粮食生产中举足轻重。目前，我国杂交水稻面积占水稻生产面积的50％左右，其技术体系以三系法和两系法并存，仍以三系法杂交水稻为主。伴随杂交水稻的大面积推广，在生产实践中，杂交稻仍面临亲本繁殖和制种两大环节中纯度保持技术上的困难，这是限制一些强优组合生产应用的主要障碍。杂交稻科种子真伪不易辨认，种子纯度鉴定困难等造成的真假杂种不易识别、杂种纯度不易保证的问题十分突出，给农民造成重大损失的事件时有发生。为此，广大育种工作者在培育优质高产杂交稻的同时，也在谋求解决杂交稻种子和亲本的纯度鉴定和真假种子识别的办法。随着生物科学技术的不断发展，同工酶法、DNA指纹技术在真假杂种识别上已获成功，但这些分子生物学手段技术含量高，需要精密仪器设备，投入大，花费昂贵，一般种子生产和销售单位难以掌握和应用于实际。因此，需要一种简便可靠的办法来解决杂交稻亲繁和制种的纯度检测问题。水稻形态标记性状在真假杂种识别上具有直观、可靠、简便易行等优点，已为一些育种工作者所采用。水稻形态标记性状有多种，主要性状如穗色、穗形、着粒密度、籽粒颜色、芒的有无等；细微性状如种子的大小、形状(长宽比)、程尖色、浮毛长短、柱头外露遗迹等；特有性状如红色或紫红色的颖壳和米粒以及香味等；易变性状如株高、穗长、分蘖力、开花抽穗期、生育期、叶片长短、叶色深浅等。水稻叶色标记性状属于特有性状，常见的有紫叶、红叶、淡绿叶、黄叶、斑马叶、白化转绿叶等。在叶色标记性状用于杂交水稻育种研究上，中国水稻研究所董凤高等(1994)通过连续回交将隐性的淡绿叶形态标记导入光、温敏不育系，以期解决由于籼型光、温敏核不育系育性不稳而导致的杂交水稻制种纯度难以保证的问题。曹立勇等(1999)将隐性紫叶形态标记性状回交转入温敏不育系育成中紫S。浙江大学核农所应用核辐射技术培育出带叶色标记杂交水稻不育系全龙A等。叶荣国(1999)筛选出了周缘白化，黄白叶片的不育系。牟同敏等(1995)选育出了紫叶标记光温敏互作不育系，并对紫叶性状的遗传特性进行了分析。南京红太阳种业有限公司和安徽肥东良种繁育总场成功应用辐射及化学诱变技术，选育出幼苗叶片带隐性白化标记的水稻两系、三系不育系及其具有推广价值的新品种(系)，其中新组合“红优1”是使用白化标记不育系庐86A与恢复系166配组而成，已在生产上示范推广。参考文献：Abdallah F,Salamini F,Leister D(2000)A prediction of the size and evolutionary origin of the proteome of chloroplasts of Arabidopsis.Trends Plant Sci.5:141-142.Allison LA,Simon LD,Maliga P(1996)Deletion of rpoB reveals a second distinct transcription system in plastids of higher plants.EMBO J.15:2802-2809.Archer EK,Bonnett HT(1987)Characterization of a virescent chloroplast mutant of tobacco.Plant Physiol.83:920-925.Hajdukiewicz PT,Allison LA,Maliga P(1997)The two RNA polymerases encoded by the nuclear and the plastid compartments transcribe distinct groups of genes in tobacco plastids.EMBO J.16:4041-4048.Hedtke B,T,Weihe A(1997)Mitochondrial and chloroplast phage-type RNA polymerases in Arabidopsis.Science.277:809-811.Maliga P,Svab Z,Harper EC,Jones JD(1988)Improved expression of streptomycin resistance in plants due to a deletion in the streptomycin phosphotransferase coding sequence.Mol Gen Genet.214:456-459.毛昌祥.我国杂交水稻的形势与战略.杂交水稻，1994，(1)：23-28。王忠安.两系杂交水稻亲本间多态性的SSR分析.杂交水稻，2004，,19(2)：59-61。方宜钧，吴为人，唐纪良.作物标记DNA辅助育种.北京：科学出版社，2001。叶荣国.带叶色标记性状三不育系的选育.浙江农业科学，1996(6)：236-241。李玉湘.玉米叶绿体突变系叶绿素蛋白复合体的研究.遗传学报，1982,9:221-227。李晓辉，李新海.SRS标记在玉米杂交种种子春都测定中的应用，作物学报，2003,1,63-68。刘建丰.水稻超高产育种研究概况及问题探讨.杂交水稻，2000,15:19-24。牟同敏，李春海，杨国才，卢兴桂.紫叶水稻苗期叶色遗传研究.中国水稻科学，1995,9:45-48。朱立宏.作物育种学.北京：农业出版社，1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水稻苗期叶片白化性状基因Oscaac1，其特征在于：为基因组序列如SEQ ID NO.1所示的OsCAAC1基因的突变基因。
【技术特征摘要】
1.一种水稻苗期叶片白化性状基因Oscaac1，其特征在于：为基因组序列如SEQ ID NO.1所示的OsCAAC1基因的突变基因。2.根据权利要求1所述的水稻苗期叶片白化性状基因Oscaac1，其特征在于：其基因组序列如SEQ ID NO.4所示。3.权利要求1或2所述的水稻苗期叶片白化性状基因Oscaac1在杂交水稻F1代杂种纯度鉴定和/或不育系自交种子纯度鉴定中的应用...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡道恒，李阳生，阳菁，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。