[发明专利]水稻叶绿体发育调控基因OsFLN1及其用途

说明书

本发明公开了一种水稻DNA复制相关基因OsFLN1编码的蛋白质，该蛋白质具有SEQ ID No：3所述的氨基酸序列。本发明还同时公开了编码上述蛋白质的基因，该基因具有SEQ ID No：1、SEQ ID No：2所示的核苷酸序列。本发明还同时公开了上述基因的用途：用于构建转基因水稻，所述转基因水稻的杂种剔除、叶片颜色改良(即，叶绿素含量增加)、净光合速率增加、产量增加。

技术领域

本发明属于植物基因工程领域。具体的说，本发明涉及一种利用生物信息学电子克隆水稻OsFLN1基因，以及利用基因组编辑实验鉴定该基因的功能；同时还涉及利用该基因研究对水稻叶绿体发育的影响，可用以解决杂交稻育种过程中杂种的剔除，提高种子的纯度，也可以通过调整叶绿体发育进而影响水稻净光合速率及产量。

背景技术

光合作用为水稻的生长提供了物质来源和能量来源，叶绿体是进行光合作用的重要场所，同时也是光合色素的载体，广泛分布在叶片绿色组织细胞中。高等植物叶绿体的发育需经过一系列复杂的变化过程，需要细胞核基因编码的蛋白和叶绿体编码的蛋白协调参与完成。在黑暗条件中，叶片中非光合作用的前质体发育成黄化质，黄化质体中含有晶格状的原片层，经光照黄化质体不断分化发育形成叶绿体。目前发现的水稻白化突变体通常与叶绿体的发育缺陷相关，进而影响水稻光合作用，造成水稻减产甚至死亡。水稻叶色白化的根本原因是细胞核或细胞质中遗传基因突变，目前已分离出多个与水稻白化相关的基因，目前发现最多的是三角状五肽重复蛋白PPR家族基因，该类基因编码的蛋白质大多数被运输到质体和线粒体中参与调控叶绿体和线粒体中RNA剪接、RNA编辑、翻译以及RNA稳定性的保持，还包括参与叶绿体RNA代谢调控过程的NUS1蛋白以及定位在胞质中鸟甘酸激酶GK。而含有ATP锥体结构域和RNR1结构域的核糖核酸还原酶和类Mi-2蛋白染色质重构因子也已经确定与水稻质体发育有关。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种与水稻叶色变异相关的蛋白质及其基因，以及由此获得的转基因植物细胞，和利用所述基因对水稻叶片颜色进行改造的方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种水稻DNA复制相关基因OsFLN1编码的蛋白质，该蛋白质具有SEQ ID No：3所述的氨基酸序列。

作为本发明的水稻DNA复制相关基因OsFLN1编码的蛋白质的改进：所述氨基酸序列还包括在SEQ ID No：3所示的氨基酸序列中添加、取代、插入或缺失一个或多个氨基酸或其他物种的同源序列而生成的氨基酸序列或衍生物。

本发明还同时提供了编码上述蛋白质的基因，该基因具有SEQ ID No：1、SEQ IDNo：2所示的核苷酸序列。

作为本发明基因的改进：所述核苷酸序列还包括在SEQ ID No：1、SEQ ID No：2所示的核苷酸序列中添加、取代，插入或缺失一个或多个核苷酸而生成的突变体、等位基因或衍生物。

本发明还同时提供了一种含上述基因的质粒。

本发明还同时提供了一种含上述基因的植物表达载体。

本发明还同时提供了一种宿主细胞，该宿主细胞含有上述基因序列。

作为本发明的宿主细胞的改进：该细胞为大肠杆菌细胞、农杆菌细胞或植物细胞。

本发明还同时提供了上述基因的用途：用于构建转基因水稻，所述转基因水稻的杂种剔除、叶片颜色改良(即，叶绿素含量增加)、净光合速率增加、产量增加。

本发明还同时提供了一种改良水稻叶片颜色，提高制种效率的方法：包括用具有上述核苷酸序列的基因转化水稻细胞，再将转化后的水稻细胞培育成植株。