CSL1基因在调控水稻叶绿体发育中的应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111705078A(43)申请公布日2020.09.25(21)申请号202010563128.4(22)申请日2020.06.19(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)发明人张泽民梁嘉燕张秋馨(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245代理人刘瑜(51)Int.Cl.C12N15/84(2006.01)C12N9/12(2006.01)A01H5/00(2018.01)A01H6/46(2018.01)权利要求书1页说明书9页序列表13页附图4页(54)发明名称CSL1基因在调控水稻叶绿体发育中的应用(57)摘要本发明公开了CSL1基因在调控水稻叶绿体发育中的应用。本发明从水稻T-DNA突变体库中分离得到一个黄化苗期致死水稻突变体，其通过T-DNA插入的方式插入到CSL1基因的第七内含子内，在T-DNA插入位置有109bp序列删除，该csl1突变体的叶绿素含量下降，叶肉细胞中出现单层或多层的自噬体，叶绿体内淀粉粒增多，类囊体结构紊乱，叶绿体相关基因表达量改变，同时，本发明还通过基因敲除的方式构建敲除植株(CSL1基因的第5外显子的第46位缺失1个碱基A，或第47位缺失1个碱基A以及第48位的碱基A替换为碱基T)，该敲除植株与csl1突变体具有相同的表型，说明CSL1基因参与调控水稻叶绿体发育。CN111705078ACN111705078A权利要求书1/1页1.CSL1基因在调控水稻叶绿体发育中的应用。2.根据权利要求1所述的CSL1基因在调控水稻叶绿体发育中的应用，其特征在于：为通过CSL1基因突变的方式，降低水稻叶绿素的含量，以及改变叶绿体相关基因的表达量。3.根据权利要求1所述CSL1基因在调控水稻叶绿体发育中的应用，其特征在于，所述的基因突变通过如下任一种方式实现：a、通过T-DNA插入的方式插入到CSL1基因的第七内含子内，在T-DNA插入位置有109bp序列删除，即CSL1基因的第七内含子的第298位至406位共缺失109个碱基；b、CSL1基因的第5外显子的第46位缺失1个碱基A；c、CSL1基因的第5外显子的第47位缺失1个碱基A，以及第5外显子的第48位的碱基A替换为碱基T。4.根据权利要求1所述CSL1基因在调控水稻叶绿体发育中的应用，其特征在于：所述的CSL1基因的第5外显子的全长序列如SEQIDNO.2所示；所述的叶绿素为叶绿素a和/或叶绿素b；所述的叶绿体相关基因包括HemA，OsCao，OsHAP3A，OsHAP3C，OsPPR1，YGL1，OsCAb1R，psaA，psaB，psbA，rps14，aptA，petA，rpoB，rps2，psaE，psaD，psbO，psbP，rbcS和Lhcb2基因。5.一种CSL1基因突变体，其特征在于，为如下任意一种：(1)CSL1基因的第七内含子的第298位至406位缺失109个碱基，基因缺失后的CSL1基因的第七内含子的序列如SEQIDNO.1所示；(2)CSL1基因的第5外显子的第46位缺失1个碱基A；(3)CSL1基因的第5外显子的第47位缺失1个碱基A，以及第5外显子的第48位的碱基A替换为碱基T。6.含有权利要求5所述的CSL1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CSL1基因突变体在调控水稻叶绿体发育中的应用。8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述的调控水稻叶绿体发育为降低水稻叶绿素的含量和/或改变叶绿体相关基因的表达量；所述的叶绿素为叶绿素a和/或叶绿素b；所述的叶绿体相关基因包括HemA，OsCao，OsHAP3A，OsHAP3C，OsPPR1，YGL1，OsCAb1R，psaA，psaB，psbA，rps14，aptA，petA，rpoB，rps2，psaE，psaD，psbO，psbP，rbcS和Lhcb2基因。9.权利要求5所述的CSL1基因突变体在水稻改良育种或制种中的应用。10.权利要求5所述的CSL1基因突变体在制备转基因水稻中的应用。2CN111705078A说明书1/9页CSL1基因在调控水稻叶绿体发育中的应用技术领域[0001]本发明属于水稻基因工程领域，特别涉及CSL1基因在调控水稻叶绿体发育中的应用。背景技术[0002]叶绿体是水稻进行光合作用的场所，利用光能将空气中的二氧化碳同化成有机物，以维持生长发育，最后形成产量。定位在叶绿体的蛋白超过2000个，除了其中300～400个由叶绿体自身编码以外，其他均由细胞核编码，因此，叶绿体的生长发育涉及复杂的基因调控网络。通过调控叶绿体发育，改善光合作用，从而提高作物产量，是遗传育种的一个重要课题。[0