一个陆地棉芽黄基因vsp的克隆及其功能制造技术

本发明专利技术公开了一个陆地棉芽黄基因vsp的克隆及其功能。本发明专利技术公开的陆地棉芽黄基因vsp编码序列4的蛋白质，其CDS序列为序列表中序列5，基因组DNA序列为序列表中序列6；该基因在野生型棉花中编码序列1的蛋白质，其CDS序列为序列表中序列2，基因组DNA序列为序列表中序列3。实验证明，本发明专利技术的陆地棉芽黄基因vsp可以调控植物苗期叶片的叶绿素含量，进而影响叶片的颜色，可作为标记性状用于杂种优势育种，也可用于研究植物光合作用，对植物育种和光合作用的研究具有重要的理论和应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一个陆地棉芽黄基因vsp的克隆及其功能
本专利技术涉及生物
中，一个陆地棉芽黄基因vsp的克隆及其功能。
技术介绍
棉花(Gossypiumspp.)不仅提供世界上最多的用于纺织的天然纤维，还拥有丰富的油脂和蛋白(Sunilkumaretal2006)。高产是充分利用其经济价值的前提。虽然改进栽培技术在一定程度上提高了棉花产量，但棉花产量的提高最终还须依赖品种改良。在棉花育种上，已发现棉花杂交种在产量、抗逆、纤维品质和光合作用等方面都具有杂种优势。棉花科研人员也越来越重视对杂种优势的研究，如对杂交种的产量、纤维品质、光合作用、种间杂交种和种内杂交种的产量和产量构成等方面的杂种优势的研究。在杂种优势的利用上，自2000年以来，用三系配套技术陆续选育出了一系列适合黄河流域、新疆和长江流域的杂交棉品种，并在生产上推广利用，部分杂交棉品种在产量和纤维品质等方面均超过对照品种。在杂交种生产的过程中，受温度或光照影响，不育系自交结实，结果造成生产的杂交种不纯。另外，棉花是常异花授粉植物，由于昆虫的活动，亲本自交系和F1代种子很容易被花粉污染而造成生物学混杂。因此，合适的保持棉花杂交种纯度的方法就显得非常重要。分子标记虽然能快速鉴定种子的纯度，但对于移除种子中混杂的非典型的个体却并没有帮助。利用隐性叶色突变作为标记性状可在苗期清除三系中混杂的种子，也可剔除杂交种中混杂的自交种子。此外，叶色突变经常会导致叶绿体发育和叶绿素(chlorophyll，Chl)生物合成异常，进而影响光合作用，叶色突变体也是研究光合作用的理想工具。棉花芽黄突变体幼叶黄化，随着叶片的发育，叶色逐渐转绿，芽黄突变可作为标记性状用于杂种优势育种，也可用于研究棉花光合作用。因此，解析棉花芽黄突变的遗传基础对棉花育种和光合作用的研究具有重要的理论和应用价值。
技术实现思路
本专利技术提供了一个可以调控植物叶绿素含量及植物叶片颜色的编码基因。本专利技术提供的蛋白质，来源于棉花，其名称为GhPUR4或△GhPUR4，所述GhPUR4为如下A1)、A2)或A3)：A1)氨基酸序列是序列1的蛋白质；A2)将序列表中序列1所示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/或添加且具有相同功能的蛋白质；A3)在A1)或A2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；所述△GhPUR4为如下E1)、E2)或E4)：E1)氨基酸序列是序列4的蛋白质；E2)将序列表中序列4所示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/或添加且具有相同功能的蛋白质；E3)在E1)或E2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。为了使A1)或E2)中的蛋白质便于纯化，可在由序列表中序列1或序列4所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如下表1所示的标签。表1标签的序列上述A2)中的蛋白质，为与序列1所示蛋白质的氨基酸序列具有75％或75％以上同一性且具有相同功能的蛋白质。上述E2)中的蛋白质，为与序列4所示蛋白质的氨基酸序列具有75％或75％以上同一性且具有相同功能的蛋白质。所述具有75％或75％以上同一性为具有75％、具有80％、具有85％、具有90％、具有95％、具有96％、具有97％、具有98％或具有99％的同一性。上述A2)或E2)中的蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述A2)中的蛋白质的编码基因可通过将序列2所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变，和/或在其5′端和/或3′端连上上表1所示的标签的编码序列得到。上述E2)中的蛋白质的编码基因可通过将序列5所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变，和/或在其5′端和/或3′端连上上表1所示的标签的编码序列得到。其中，序列2所示的DNA分子编码序列1所示的蛋白质。序列5所示的DNA分子编码序列4所示的蛋白质。本专利技术还提供了与所述GhPUR4或所述△GhPUR4相关的生物材料，所述生物材料为下述B1)至B9)中的任一种：B1)编码所述GhPUR4或所述△GhPUR4的核酸分子；B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒；B3)含有B1)所述核酸分子的重组载体、或含有B2)所述表达盒的重组载体；B4)含有B1)所述核酸分子的重组微生物、或含有B2)所述表达盒的重组微生物、或含有B3)所述重组载体的重组微生物；B5)含有B1)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有B2)所述表达盒的转基因植物细胞系；B6)含有B1)所述核酸分子的转基因植物组织、或含有B2)所述表达盒的转基因植物组织；B7)含有B1)所述核酸分子的转基因植物器官、或含有B2)所述表达盒的转基因植物器官；B8)降低GhPUR4表达量的核酸分子；B9)含有B8)所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物、转基因植物细胞系、转基因植物组织或转基因植物器官。上述生物材料中，B1)所述编码所述GhPUR4的所述核酸分子可为如下b11)或b12)或b13)或b14)或b15)：b11)编码序列是序列表中序列2的cDNA分子或DNA分子；b12)序列表中序列2的cDNA分子或DNA分子；b13)序列表中序列3的DNA分子；b14)与b11)或b12)或b13)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码GhPUR4的cDNA分子或DNA分子；b15)在严格条件下与b11)或b12)或b13或b14)限定的核苷酸序列杂交，且编码GhPUR4的cDNA分子或DNA分子；B1)所述编码所述△GhPUR4的核酸分子可为如下f11)或f12)或f13)或f14)或f15)：f11)编码序列是序列表中序列5的cDNA分子或DNA分子；f12)序列表中序列5的cDNA分子或DNA分子；f13)序列表中序列6的DNA分子；f14)与f11)或f12)或f13)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码所述△GhPUR4的cDNA分子或DNA分子；f15)在严格条件下与f11)或f12)或f13或f14)限定的核苷酸序列杂交，且编码所述△GhPUR4的cDNA分子或DNA分子；B8)所述核酸分子可为c1)或c2)或c3)：c1)序列表中序列2的第1028-1519位的DNA分子；c2)与c1)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且具有相同功能的DNA分子；c3)在严格条件下与c1)或c2)限定的核苷酸序列杂交，且具有相同功能的DNA分子。其中，所述核酸分子可以是DNA，如cDNA、基因组DNA或重组DNA；所述核酸分子也可以是RNA，如mRNA或hnRNA等。本领域普通技术人员可以很容易地采用已知的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.蛋白质，其名称为GhPUR4或△GhPUR4，所述GhPUR4为如下A1)、A2)或A3)：/nA1)氨基酸序列是序列1的蛋白质；/nA2)将序列表中序列1所示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/或添加且具有相同功能的蛋白质；/nA3)在A1)或A2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；/n所述△GhPUR4为如下E1)、E2)或E4)：/nE1)氨基酸序列是序列4的蛋白质；/nE2)将序列表中序列4所示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/或添加且具有相同功能的蛋白质；/nE3)在E1)或E2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。/n

【技术特征摘要】
1.蛋白质，其名称为GhPUR4或△GhPUR4，所述GhPUR4为如下A1)、A2)或A3)：
A1)氨基酸序列是序列1的蛋白质；
A2)将序列表中序列1所示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/或添加且具有相同功能的蛋白质；
A3)在A1)或A2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；
所述△GhPUR4为如下E1)、E2)或E4)：
E1)氨基酸序列是序列4的蛋白质；
E2)将序列表中序列4所示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/或添加且具有相同功能的蛋白质；
E3)在E1)或E2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。


2.与权利要求1所述蛋白质相关的生物材料，为下述B1)至B9)中的任一种：
B1)编码权利要求1中所述GhPUR4或所述△GhPUR4的核酸分子；
B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒；
B3)含有B1)所述核酸分子的重组载体、或含有B2)所述表达盒的重组载体；
B4)含有B1)所述核酸分子的重组微生物、或含有B2)所述表达盒的重组微生物、或含有B3)所述重组载体的重组微生物；
B5)含有B1)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有B2)所述表达盒的转基因植物细胞系；
B6)含有B1)所述核酸分子的转基因植物组织、或含有B2)所述表达盒的转基因植物组织；
B7)含有B1)所述核酸分子的转基因植物器官、或含有B2)所述表达盒的转基因植物器官；
B8)降低权利要求1所述GhPUR4表达量的核酸分子；
B9)含有B8)所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物、转基因植物细胞系、转基因植物组织或转基因植物器官。


3.根据权利要求2所述的生物材料，其特征在于：B1)所述编码权利要求1中所述GhPUR4的核酸分子为如下b11)或b12)或b13)或b14)或b15)：
b11)编码序列是序列表中序列2的cDNA分子或DNA分子；
b12)序列表中序列2的cDNA分子或DNA分子；
b13)序列表中序列3的DNA分子；
b14)与b11)或b12)或b13)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码权利要求1中所述GhPUR4的cDNA分子或DNA分子；
b15)在严格条件下与b11)或b12)或b13或b14)限定的核苷酸序列杂交，且编码权利要求1中所述GhPUR4的cDNA分子或DNA分子；
B1)所述编码权利要求1中所述△GhPUR4的核酸分子为如下f11)或f12)或f13)或f14)或f15)：
f11)编码序列是序列表中序列5的cDNA分子或DNA分子；
f12)序列表中序列5的cDNA分子或DNA分子；
f13)序列表中序列6的DNA分子；
f14)与f11)或f12)或f13)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码权利要求1中所述△GhPUR4的cDN...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻树迅，毛光志，王寒涛，魏恒玲，张蒙，马强，胡伟，
申请(专利权)人：中国农业科学院棉花研究所，
类型：发明
国别省市：河南;41