[發明專利]兼具標記識別和觀賞價值的小麥階段性變色突變體基因及其應用

有效

• 申請號: 202010789346.X
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN111876433B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 趙彥坤;王彥霞;張鐵石;高振賢;王秀堂;傅曉藝
• 申請（專利權）人: 石家莊市農林科學研究院
• 主分類號: C12N15/52
• 分類號: C12N15/52;C12N9/00;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/46;C12Q1/6895;C12N15/11
• 代理公司: 石家莊輕拓知識產權代理事務所(普通合伙) 13128
• 代理人: 張培元

本發明公開了一種兼具標記識別和觀賞價值的小麥階段性變色突變體基因及其應用，所述基因具有序列表中SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列，具有該突變基因的小麥的苗期葉片黃綠色，抽穗期葉色轉綠，小麥產量保持不變。在雜交育種過程中，通過將該基因導入到雜交親本中作為一種標記性狀，在苗期對目標性狀進行選擇，為觀賞性小麥的選育提供了有力的工具,同時將葉色作為標記性狀篩選突變體尋找突變基因并對其功能進行研究亦具有重要意義。

技術領域

本發明涉及農業種植和基因工程技術領域，尤其是一種兼具標記識別和觀賞價值的小麥階段性變色突變體基因及在基因工程和分子育種方面的應用。

背景技術

鎂螯合酶是葉綠素合成過程中的關鍵酶，鎂螯合酶由催化亞基H與AAA+亞基I、D三個亞基(ChlH,ChlD和ChlI)組成，催化原卟啉IX與Mg²⁺螯合形成鎂原卟啉IX。原卟啉IX是葉綠素和血紅素生物合成最后一步反應的共同前體。高等植物缺乏葉綠素會導致葉片出現淺黃綠色表型。觀光休閑農業的極速發展對觀賞型小麥需求日益增加，為拓展小麥功能、提高小麥經濟效益、發展鄉村旅游、助力“鄉村振興”、滿足人們對彩色葉片觀賞小麥的需要，選育穩定遺傳、具有觀賞價值且對小麥產量沒有明顯影響的小麥葉色突變具有非常重要的意義。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種兼具標記識別和觀賞價值的小麥階段性變色突變體基因及其應用。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案如下。

兼具標記識別和觀賞價值的小麥階段性變色突變體基因，所述基因具有序列表中SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列。所述基因的特異性基因片段具有序列表中SEQ ID NO：4所示的核苷酸序列。

本發明還包括上述核苷酸序列所編碼的mRNA，具有序列表中SEQ ID NO：2或SEQID NO：3所示的核苷酸序列。

本發明還包括上述核苷酸序列的表達產物及其生物學效應。

本發明還包括含有上述核苷酸序列的重組表達載體、轉化體、轉基因植物。

本發明還包括上述基因的特異性引物，具有序列表中SEQ ID NO：5或SEQ ID NO：6或SEQ ID NO：7所示的核苷酸序列。

本發明還包括上述核苷酸序列在小麥分子標記輔助育種中的應用。

本發明還包括上述述核苷酸序列在培育具有觀賞價值和正常產量的小麥中的應用，通過基因工程或雜交轉育培育包含所述核苷酸序列的小麥品系，小麥品系在苗期葉片黃綠色，抽穗期葉色轉綠，小麥產量保持不變。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：小麥的鎂螯合酶I亞基基因CHLI2編碼一種葉綠體蛋白，是葉綠素合成過程重要的酶，全長1440bp。本發明提供了一種高觀賞價值的小麥葉色突變體，其于鎂螯合酶亞基CHLI2基因在第119個堿基處由G到T的單堿基突變，其DNA序列如SEQID NO.1所示，命名為TaYG，該突變發生在基因第一個外顯子和第一個內含子的剪切位點上，導致mRNA剪切過程的錯誤識別，第一個內含子未被剪切，翻譯的表達蛋白在第50個氨基酸提前終止，表現為苗期黃綠色。

在雜交育種過程中，通過將該基因導入到雜交親本中作為一種標記性狀，在苗期對目標性狀進行選擇，為觀賞性小麥的選育提供了有力的工具；基于觀光休閑農業的發展和需求，利用本發明的方法培育得到具有觀賞價值且產量不受影響的觀賞型小麥，對于拓展小麥功能、提高小麥經濟效益、發展鄉村旅游、助力鄉村振興等具有非常重要的意義。此外，帶有突變基因TaYG的突變體表現為葉色黃綠，對研究植物的葉綠素合成或降解過程具有重要意義；同時將葉色作為標記性狀篩選突變體尋找突變基因并對其功能進行研究亦具有重要意義。

附圖說明