[发明专利]玉米黄绿叶突变基因ygl-1及其编码的蛋白质与应用

说明书

本发明公开了一种玉米黄绿叶突变基因ygl‑1，如SEQ ID NO.1所示，其编码的蛋白质如SEQ ID NO.2所示。用于扩增玉米黄绿叶突变基因ygl‑1的引物，如SEQ ID NO.4、5所示。本发明的玉米黄绿叶突变基因ygl‑1，首次在玉米中发现，可以用于玉米良种选育和杂交育种，可以作为分子标记用于种质资源鉴定，选择含有玉米黄绿叶突变基因ygl‑1的种质材料或转育后代，利用该标记可以对回交转育后代的基因型进行准确选择，同时该标记还可用于对玉米种质资源进行筛查，以寻找遗传背景更加丰富的突变体材料，对改良杂交种制种纯度控制效果具有重要的应用价值。

技术领域

本发明属于遗传学领域，具体涉及玉米黄绿叶突变基因ygl-1及该基因编码的蛋白质与应用。

背景技术

在自然界存在的所有突变类型中，叶色突变是最常见的突变形式之一，并且叶色突变通常可以直观表现出来，性状相对比较明显，也容易辨别和区分。早在20世纪30年代，生物学研究中就有相关叶色突变体的报道。至今已在水稻、大豆、玉米、大麦、小麦、番茄和油菜等多种植物中发现叶色突变体。其突变基因往往直接或间接影响光合色素，特别是叶绿素的合成和降解，导致各种色素的含量和比例发生变化，从而引起植物叶色发生变异。

玉米(Zea mays)是世界上重要的粮食作物，是动物饲料和工业燃料的主要来源。在当前世界人口增长、人均耕地面积减少的趋势下，目前的玉米生产情况已无法满足玉米市场的需要。玉米的产量90％以上是靠光合作用积累起来的，因此通过提高光合作用效率来提高玉米产量，即高光效育种，是解决这一问题的一条有效技术途径。叶色突变体是研究玉米光能利用的理想材料。在玉米中目前已经得到一些叶色突变体，但大部分研究仅局限于基因的初步定位。深入研究这些黄绿叶突变体的突变基因对于提高玉米光能利用效率和改良杂交种制种纯度控制效果具有重要的应用价值。

发明内容：

为克服现有技术中的不足，本发明提供了一种玉米黄绿叶突变基因ygl-1，及其编码的蛋白质与应用。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

玉米黄绿叶突变基因ygl-1，该基因的核苷酸序列为以下序列之一：

(1)如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列；

(2)SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列添加、取代、缺失或插入一个或若干个核苷酸的序列；

(3)在严格条件下，与(1)或(2)的核苷酸序列杂交的核苷酸序列；

(4)由于遗传密码子的简并性区别于(1)、(2)、(3)的核苷酸序列的核苷酸序列。

上述玉米黄绿叶突变基因ygl-1所编码的蛋白质，其氨基酸序列为以下序列之一：

(1)如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列；

(2)SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列添加、取代、缺失或插入一个或若干个氨基酸的序列。

本发明的玉米黄绿叶突变基因ygl-1，来自玉米，与野生型基因YGL-1(如图6所示，其中，B73基因序列如SEQ ID NO.33所示，B73氨基酸序列如SEQ ID NO.34所示)相比，在ORF第713碱基处缺失一个G(引起编码区发生移码突变造成提前终止)，ORF全长960bp，编码319个氨基酸，ANK，ANK_2和CHROMO结构域都发生了改变，如图1所示。

本发明的玉米黄绿叶突变基因ygl-1，为隐性基因，其表型为：全生育期的叶片都表现淡绿色，通过叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量的测定试验，结果发现无论在苗期还是成株期黄叶突变体与正常植株相比其叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量均显著下降，其中叶绿素b的含量下降最多，推测黄绿叶突变体ygl-1的表型主要是由叶绿素b的含量下降引起的。