[发明专利]一种控制水稻叶片颜色的蛋白及其编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明属于植物分子生物学技术领域，具体涉及一个控制水稻叶片颜色的蛋白及其编码基因与应用。

背景技术

叶片是水稻最主要的光合作用器官。叶片光合作用强弱会直接影响水稻产量的高低。本研究在以粳稻中花11为背景的突变体库中筛选到一个斑马叶突变体(zebraleaf9,zl9)。采用图位克隆策略，克隆了ZL9基因，获得了该基因的编码序列。该基因的克隆和功能分析在水稻中是首次报道，为人们理解水稻叶绿体发育和叶绿素代谢调控机制进而用于指导育种奠定了重要基础。

基因LOC-Os09g28480在NCBI网站上的注释为：保守的假设蛋白，通过水稻全基因组数据库搜索，表明ZL9基因为单拷贝基因。基因序列全长4578bp，cDNA为618bp，编码205个氨基酸。该基因在拟南芥中的同源基因CYO1编码一个二硫键异构酶，它具有C4型锌指结构域，与大肠杆菌DnaJ结构相似，CYO1蛋白定位在叶绿体类囊体膜上。CYO1可能是在子叶叶绿体发育过程中从GSH(glutathione,谷胱甘肽)接收电子，并且通过不断地打开和闭合二硫键来加速含半胱氨酸的PSI亚基(A1、A2和psaK)和PSII亚基(CP43和CP47)的折叠，是子叶中的类囊体膜生物合成所必需的。

将ZL9基因蛋白与高梁、玉米、短柄草、大麦、葡萄、蓖麻、黄瓜、桃、大豆、番茄、拟南芥、草莓和苜蓿的同源蛋白进行氨基酸序列比对分析，结果显示，不同生物的该基因有很强的保守性，ZL9与单子叶植物有较高的同源性。与高梁、玉米、短柄草、大麦的相似性分别为86.7％、84.2％、80.6％和78.2％，与双子叶植物的相似性较低，仅有45％-54％，与拟南芥、番茄、黄瓜的相似性分别为51.5％、53.9％和46.1％。DNAMAN软件最大似然数法进行的系统发生树分析也表明：ZL9基因与同是禾本科植物的高粱、玉米比其他生物有更密切的亲缘关系。

发明内容

本发明的目的是提供一种水稻ZL9蛋白及其编码基因和应用。

本发明提供的水稻ZL9，来源于水稻，是如下1)或2)的蛋白质：

1)由序列表中的SEQID№.2的氨基酸残基序列组成的蛋白质；

2)将序列表中的SEQID№.2氨基酸残基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SEQID№.2的氨基酸残基序列相同活性的蛋白质。

序列表中序列2由205个氨基酸残基组成。

为了便于ZL9的纯化，可在由序列2的氨基酸残基序列组成的蛋白质的氨基端或羧基端连接上如表1所示的标签。

表1标签的序列