AL7基因在调控水稻叶绿体发育和/或水稻叶色中的应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115960951A(43)申请公布日2023.04.14(21)申请号202211471598.3A01H6/46(2018.01)(22)申请日2022.11.23(71)申请人华南农业大学地址510642广东省广州市天河区五山路483号(72)发明人张泽民张晶晶陈同陈仲贤(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245专利代理师刘瑜(51)Int.Cl.C12N15/82(2006.01)C12N15/29(2006.01)C12N15/113(2010.01)C07K14/415(2006.01)A01H5/12(2018.01)权利要求书1页说明书5页序列表（电子公布）附图3页(54)发明名称AL7基因在调控水稻叶绿体发育和/或水稻叶色中的应用(57)摘要本发明公开了一种AL7基因在调控水稻叶绿体发育和/或水稻叶色中的应用。本发明通过EMS诱变获得水稻苗期白化致死突变体，通过MutMap+方法分离到了叶色控制基因AL7，发现该AL7基因发生突变后导致其编码蛋白提前终止，造成水稻叶绿体发育异常。本发明还进一步通过CRISPR/Cas9敲除的方式获得AL7基因突变体，发现其敲除植株的叶绿体发育异常，即AL7基因突变会影响到水稻叶绿体发育和水稻叶色。因此，对AL7基因的研究为后续研究水稻叶绿体发育调控网络提供了新的基因资源。CN115960951ACN115960951A权利要求书1/1页1.AL7基因在调控水稻叶绿体发育和/或水稻叶色中的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述的AL7基因在水稻基因组数据库RGAP的基因编号为LOC_Os12g35630。3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述的调控水稻叶绿体发育通过AL7基因突变的方式，抑制水稻叶绿体的发育；所述的调控水稻叶色通过AL7基因突变的方式，使水稻植株的叶绿体发育异常，进而影响水稻叶色。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述的AL7基因突变通过如下任一种方式实现：(a)AL7基因的第一个外显子第988位缺失1个碱基A；(b)AL7基因的第一个外显子第992位缺失1个碱基A；(c)AL7基因的第一个外显子第989至992位缺失4个碱基TGAA；(d)AL7基因的第一个外显子第988至992位缺失5个碱基ATGAA。5.一种AL7基因突变体，其特征在于，核苷酸序列为如下任意一种：(a)AL7基因的第一个外显子第988位缺失1个碱基A；(b)AL7基因的第一个外显子第992位缺失1个碱基A；(c)AL7基因的第一个外显子第989至992位缺失4个碱基TGAA；(d)AL7基因的第一个外显子第988至992位缺失5个碱基ATGAA。6.含有权利要求5所述的AL7基因突变体的表达载体、重组微生物或转基因细胞系。7.权利要求5所述的AL7基因突变体在调控水稻叶绿体发育和/或水稻叶色中的应用。8.权利要求5所述的AL7基因突变体在水稻改良育种或制种中的应用。9.权利要求5所述的AL7基因突变体在制备转基因水稻中的应用。10.一种用于编辑水稻AL7基因的gRNA靶序列调控水稻叶绿体发育和/或水稻叶色中的应用，其特征在于：所述gRNA靶序列为水稻AL7基因的第一个外显子976至998位，其核苷酸序列如SEQIDNO.3所示。2CN115960951A说明书1/5页AL7基因在调控水稻叶绿体发育和/或水稻叶色中的应用技术领域[0001]本发明属于基因工程领域，特别涉及一种AL7基因在调控水稻叶绿体发育和/或水稻叶色中的应用。背景技术[0002][0003]自二十世纪六十年代以来，随着矮化育种、杂交育种以及超级育种的突破，作物产量得以大幅提升，“高产”也是人们始终关注的热点。光合作用是地球上最重要的化学反应，是将二氧化碳和水同化成有机物并释放氧气的过程，能为植物的生长发育提供物质和能量来源。光合作用同化形成的有机物是作物产量形成的物质基础，改善光合效率则有助于提高作物产量。[0004]水稻中叶片是光合作用的主要器官，叶片中的叶绿体是光合作用的主要场所，叶绿体发育的正常与否会很大程度上会影响光合效率，进而影响水稻产量。叶绿体的发育是一个复杂、且受细胞核和细胞质基因共同调控的过程，任何基因的突变都有可能造成其发育异常，从而导致水稻叶色变异。因此，鉴定调控叶绿体发育的关键基因以及解析其作用机制，对于提高光合效率有一定的指导意义。[0005]叶绿体是半自主细胞器，具有自身的基因组和相对独立的遗传系统，可以转录、翻译生成蛋白质合成所需的各种tRNA和rRNA以及大约50多种蛋白质。叶绿体中的蛋白数量大约有3000种，绝大多数蛋白质是由细胞核DNA编码并在细胞质核糖体上合成后再运送到叶绿体各