[发明专利]水稻叶色控制基因SEL、其突变基因及其在水稻叶色改良中的应用

说明书

本发明公开了一种水稻叶色控制基因SEL、其突变基因及其在水稻叶色改良中的应用。水稻叶色控制基因编码的氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示，其编码基因的cDNA序列如SEQ ID NO.1所示，全长1092bp。该基因发生纯合突变后可导致叶绿素合成受阻，叶绿体发育不正常，苗期黄化致死，在苗期可以作为一种标记性状，对目标性状进行选择。本发明还公开了一种对水稻叶色改良具有重要价值的黄化致死突变体sel，其杂合型植株SEL/sel，在生育前期表现出正常叶色表型，抽穗后叶色开始变淡，后期叶片枯萎慢。可将其应用于水稻叶色改良工作中，特别是针对叶色较深杂交稻，能够使其叶色变淡，并延迟叶片衰老，对进一步提高水稻产量具有重要的意义。

技术领域

本发明属于水稻遗传育种的领域，具体涉及水稻叶色控制基因、及其突变基因在水稻叶色改良中的应用。

技术背景

水稻是我国最重要的粮食作物之一，然而很多水稻品种存在叶色较深，生育后期叶片早衰的现象，特别是籼稻品种，生育期较短，叶片衰老快，籽粒灌浆时间短，严重影响其产量的进一步提升。下一步如何继续提高水稻单产满足日益增长的粮食需求成为研究的最主要方向之一，培育高光效、持绿性强的“理想株型”是其中重要的途径。

利用传统育种手段改良杂交稻叶色较深，费时、费力且效率低，而叶色突变体是研究水稻叶绿素代谢和叶绿体发育的理想材料，对其进行研究有助于理解叶绿素代谢和叶绿体发育的机制，提高水稻光合效率和光合时间，对改良水稻叶色具有重要价值。在己经报道的水稻叶色突变体中，只有少数会致死，且致死突变体中绝大多数是白化致死，关于黄化致死的报道极少。

发明内容

本发明提供了水稻叶色控制基因及其突变基因，还提供了上述基因的用途。

本发明提供了分离的水稻叶色控制基因，其编码的氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示。

其中，所述的水稻叶色控制基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。

本发明提供了分离的水稻叶色突变基因，其在SEQ ID NO.1所示序列中取代、插入或缺失一个或多个核苷酸，导致其不编码SEQ ID：2所示的氨基酸序列。

其中，所述的水稻叶色突变基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO：3所示。

本发明提供了包含所述水稻叶色控制基因或水稻叶色突变基因的载体。

本发明提供了包含所述水稻叶色控制基因或水稻叶色突变基因的细胞。

本发明提供了所述的水稻叶色突变基因在水稻叶色改良中的应用。

其中所述应用包括：将所述的水稻叶色突变基因转入所需改良的水稻品种中。

本发明鉴定了控制水稻叶色的新基因SEL，研究发现其突变体sel有2个碱基发生缺失，导致移码突变。

由于水稻突变体sel为苗期致死，只能在苗期作为一种标记性状，对目标性状进行选择，如在杂交制种过程中，突变体黄化致死，可以简单自行除杂，提高杂种的纯度。此外，带有该突变基因的杂合型植株SEL/sel，在生育前期表现出正常叶色表型，抽穗后叶色开始变淡，后期叶片持绿时间长。由于无融合生殖的方式可以将F₁的杂种优势固定，故可将该杂合型基因应用于改良叶色较深杂交稻中，并延迟叶片衰老，灌浆后期仍能维持较好的光合机能，在光合时间上具有明显优势，有利于水稻产量的进一步提高。

附图说明

图1为野生型水稻及黄化致死突变体sel的表型以及光合色素比较；其中A-D依次分别为：A.野生型和sel发芽9d植株表型；B.发芽9d叶绿素含量测定；C.发芽12d植株表型；D.发芽15d植株表型；bar＝1cm；

图2为抽穗20天野生型及杂合型植株SEL/sel的性状比较；

图3为基因定位示意图；