本發(fā)明屬于生物,具體涉及zmsal1蛋白及其編碼基因在調(diào)控玉米葉色中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、玉米是我國種植面積最大、總產(chǎn)量最高的第一大糧食作物,對保障國家糧食安全和滿足市場需要發(fā)揮著主力軍作用。近年來,由于畜牧、深加工等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,玉米產(chǎn)量的需求日益增長。在耕地資源有限、極端氣候和病蟲害頻發(fā)的形勢下,提升單產(chǎn)水平是提高我國玉米產(chǎn)量的主要手段。
2、光合作用是絕大多數(shù)植物能量的主要來源,為作物的產(chǎn)量形成提供主要物質(zhì)基礎(chǔ)。葉片是作物光合作用的主要器官,作物90%以上的干物質(zhì)積累來自葉片的光合作用。光合特性與產(chǎn)量密切相關(guān),提高玉米葉片的光合速率,延長其光合有效功能期,促進(jìn)光合產(chǎn)物積累及轉(zhuǎn)運(yùn),有利于提高產(chǎn)量。葉綠體是光合作用的主要場所,對碳水化合物、脂肪酸和氨基酸的合成至關(guān)重要。葉綠素作為光合色素的主要成分,在光合作用中起非常重要的作用,它分布在葉綠體類囊體膜內(nèi)及其周圍,能夠捕獲光能,將其轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。葉綠體發(fā)育缺陷、葉綠素代謝紊亂都有可能影響植物光合作用效率,導(dǎo)致葉色突變,從而影響光合效率。
3、葉色突變通常包括黃化、黃綠、淺綠、白化、條紋和斑馬葉等多種類型。迄今為止,玉米中已有200多個(gè)葉色相關(guān)位點(diǎn)被鑒定,只有數(shù)個(gè)葉色相關(guān)基因被克隆。葉色突變體是研究植物葉綠體發(fā)育、葉綠素合成與代謝的理想材料。利用葉色突變體發(fā)掘和克隆玉米葉色控制基因,深入解析其生物學(xué)功能和在葉綠體發(fā)育以及葉綠素生物合成過程中的作用,對于提高玉米光合能力、光合效率具有重要意義。同時(shí)為指導(dǎo)玉米高產(chǎn)高效生產(chǎn)提供理論參考。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的一個(gè)目的是提供zmsal1蛋白質(zhì)或調(diào)控所述zmsal1蛋白質(zhì)含量和/或活性的物質(zhì)的新用途。
2、本發(fā)明提供了zmsal1蛋白質(zhì)或調(diào)控所述zmsal1蛋白質(zhì)含量和/或活性的物質(zhì)在如下a1)-a7)任一種中的應(yīng)用:
3、a1)調(diào)控玉米葉色;
4、a2)調(diào)控玉米光合色素含量和/或光合作用能力;
5、a3)調(diào)控玉米株高和/或穗位高;
6、a4)調(diào)控玉米產(chǎn)量;
7、a5)培育葉色和/或光合色素含量和/或光合作用能力和/或株高和/或穗位高和/或產(chǎn)量改變的玉米;
8、a6)制備培育葉色和/或光合色素含量和/或光合作用能力和/或株高和/或穗位高和/或產(chǎn)量改變的玉米的產(chǎn)品;
9、a7)玉米育種;
10、所述蛋白質(zhì)為如下b1)-b4)中的任一種:
11、b1)氨基酸序列是序列2所示的蛋白質(zhì);
12、b2)在序列2所示的氨基酸序列的n端和/或c端連接標(biāo)簽得到的具有相同功能的融合蛋白質(zhì);
13、b3)將序列2所示的氨基酸序列經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加得到的具有相同功能的蛋白質(zhì);
14、b4)與序列2所示的氨基酸序列具有80%或80%以上同一性且具有相同功能的蛋白質(zhì)。
15、上述b2)所述蛋白質(zhì)中,所述標(biāo)簽是指利用dna體外重組技術(shù),與目的蛋白一起融合表達(dá)的一種多肽或者蛋白質(zhì),以便于目的蛋白的表達(dá)、檢測、示蹤和/或純化。所述標(biāo)簽包括但不限于:gst(谷胱甘肽巰基轉(zhuǎn)移酶)標(biāo)簽蛋白、his6標(biāo)簽蛋白(his-tag)、mbp(麥芽糖結(jié)合蛋白)標(biāo)簽蛋白、flag標(biāo)簽蛋白、sumo標(biāo)簽蛋白、ha標(biāo)簽蛋白、myc標(biāo)簽蛋白、egfp(增強(qiáng)型綠色熒光蛋白)、ecfp(增強(qiáng)型青色熒光蛋白)、eyfp(增強(qiáng)型黃綠色熒光蛋白)、mcherry(單體紅色熒光蛋白)或avitag標(biāo)簽蛋白。
16、上述b3)所述蛋白質(zhì)中,所述一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加為不超過10個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加或不超過9個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加或不超過8個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加或不超過7個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加或不超過6個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加或不超過5個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加或不超過4個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加或不超過3個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加或不超過2個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加或不超過1個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加。
17、上述b4)所述蛋白質(zhì)中,所述同一性是指氨基酸序列的同一性??墒褂脟H互聯(lián)網(wǎng)上的同源性檢索站點(diǎn)測定氨基酸序列的同一性,如ncbi主頁網(wǎng)站的blast網(wǎng)頁。例如,可在高級blast2.1中,通過使用blastp作為程序,將expect值設(shè)置為10,將所有filter設(shè)置為off,使用blosum62作為matrix,將gap?existence?cost,per?residue?gap?cost和lambdaratio分別設(shè)置為11,1和0.85(缺省值)并進(jìn)行檢索一對氨基酸序列的同一性進(jìn)行計(jì)算,然后即可獲得同一性的值(%)。所述同一性包括與本發(fā)明的序列2所示的氨基酸序列具有80%或更高,或具有85%或更高,或具有90%或更高,或91%或更高,或92%或更高,或93%或更高,或94%或更高,或95%或更高,或96%或更高,或97%或更高,或98%或更高,或99%或更高同源性的氨基酸序列。
18、上述b1)或b2)或b3)或b4)所述蛋白質(zhì)可人工合成,也可先合成其編碼基因,再進(jìn)行生物表達(dá)得到。
19、上述應(yīng)用中,調(diào)控所述zmsal1蛋白質(zhì)含量和/或活性的物質(zhì)包括提高zmsal1蛋白質(zhì)含量和/或活性的物質(zhì)或降低zmsal1蛋白質(zhì)含量和/或活性的物質(zhì)。
20、進(jìn)一步的,所述提高zmsal1蛋白質(zhì)活性的物質(zhì)可為增強(qiáng)或促進(jìn)zmsal1蛋白質(zhì)功能的蛋白質(zhì)、多肽或小分子化合物。
21、所述提高zmsal1蛋白質(zhì)含量的物質(zhì)可為促進(jìn)zmsal1蛋白質(zhì)合成或抑制zmsal1蛋白質(zhì)降解或過表達(dá)zmsal1蛋白質(zhì)編碼基因的物質(zhì)。
22、所述降低zmsal1蛋白質(zhì)活性的物質(zhì)可為抑制zmsal1蛋白質(zhì)功能的蛋白質(zhì)、多肽或小分子化合物。
23、所述降低zmsal1蛋白質(zhì)含量的物質(zhì)可為抑制zmsal1蛋白質(zhì)合成或促進(jìn)zmsal1蛋白質(zhì)降解或敲低(敲減)或敲除zmsal1蛋白質(zhì)編碼基因的物質(zhì)。
24、再進(jìn)一步的,所述敲低(敲減)zmsal1蛋白質(zhì)編碼基因的物質(zhì)可為任何能夠抑制上述zmsal1蛋白質(zhì)編碼基因表達(dá)的物質(zhì),如grna(如sgrna)、mrna、sirna、dsrna、shrna、mirna、反義rna等。
25、所述敲除zmsal1蛋白質(zhì)編碼基因的物質(zhì)可為以任何方式實(shí)現(xiàn)宿主細(xì)胞不產(chǎn)生 zmsal1基因的功能性蛋白質(zhì)產(chǎn)物的物質(zhì),具體方式如去除全部或部分編碼基因序列、引入突變使得不產(chǎn)生功能性蛋白質(zhì)、去除或改變調(diào)節(jié)組分(例如啟動子編輯)使得編碼基因序列不被轉(zhuǎn)錄、通過與mrna的結(jié)合阻止翻譯等。通常,敲除在基因組dna水平上進(jìn)行,使得細(xì)胞的后代也永久地?cái)y帶敲除。
26、更進(jìn)一步的,所述敲除 zmsal1蛋白質(zhì)編碼基因的物質(zhì)可為使植物中 zmsal1基因發(fā)生突變(所述突變形式可為缺失突變和/或插入突變和/或堿基替換)從而失去活性的物質(zhì),所述發(fā)生突變的方式可為本技術(shù)領(lǐng)域公知的任一種方式,如鋅指蛋白zfn基因編輯系統(tǒng)、talens基因編輯系統(tǒng)、crispr/cas9基因編輯系統(tǒng)、t-dna插入等等。
27、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中,所述敲除 zmsal1蛋白質(zhì)編碼基因的物質(zhì)為敲除zmsal1蛋白質(zhì)編碼基因的crispr/cas9基因編輯載體。所述crispr/cas9基因編輯載體表達(dá)靶向 zmsal1基因的sgrna和cas9蛋白。優(yōu)選的,所述sgrna的靶序列如序列4和序列5所示。
28、本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供與zmsal1蛋白質(zhì)相關(guān)的生物材料的新用途。
29、本發(fā)明提供了與zmsal1蛋白質(zhì)相關(guān)的生物材料在如下a1)-a7)任一種中的應(yīng)用:
30、a1)調(diào)控玉米葉色;
31、a2)調(diào)控玉米光合色素含量和/或光合作用能力;
32、a3)調(diào)控玉米株高和/或穗位高;
33、a4)調(diào)控玉米產(chǎn)量;
34、a5)培育葉色和/或光合色素含量和/或光合作用能力和/或株高和/或穗位高和/或產(chǎn)量改變的玉米;
35、a6)制備培育葉色和/或光合色素含量和/或光合作用能力和/或株高和/或穗位高和/或產(chǎn)量改變的玉米的產(chǎn)品;
36、a7)玉米育種;
37、所述生物材料為下述e1)至e5)中的任一種:
38、e1)編碼上述zmsal1蛋白質(zhì)的核酸分子;
39、e2)敲低或敲除上述zmsal1蛋白質(zhì)編碼基因的核酸分子;
40、e3)含有e1)或e2)所述核酸分子的表達(dá)盒;
41、e4)含有e1)或e2)所述核酸分子的重組載體、或含有e3)所述表達(dá)盒的重組載體;
42、e5)含有e1)或e2)所述核酸分子的重組微生物、或含有e3)所述表達(dá)盒的重組微生物、或含有e4)所述重組載體的重組微生物。
43、上述應(yīng)用中,e1)所述核酸分子為下述任一種:
44、f1)序列1或序列3所示的dna分子;
45、f2)與f1)限定的核苷酸序列具有75%或75%以上的同一性,并且編碼所述蛋白質(zhì)的dna分子。
46、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以很容易地采用已知的方法,例如定向進(jìn)化和點(diǎn)突變的方法,對本發(fā)明的編碼zmsal1蛋白質(zhì)的核苷酸序列進(jìn)行突變。那些經(jīng)過人工修飾的,具有與本發(fā)明分離得到的 zmsal1核苷酸序列75%或者更高同一性的核苷酸,只要編碼zmsal1蛋白質(zhì)且具有相同功能,均是衍生于本發(fā)明的核苷酸序列并且等同于本發(fā)明的序列。所述同一性是指與天然核酸序列的序列相似性,包括與本發(fā)明的編碼序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)的核苷酸序列具有75%或更高,或80%或更高,或85%或更高,或90%或更高,或95%或更高同一性的核苷酸序列。同一性可以用肉眼或計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行評價(jià)。使用計(jì)算機(jī)軟件,兩個(gè)或多個(gè)序列之間的同一性可以用百分比(%)表示,其可以用來評價(jià)相關(guān)序列之間的同一性。
47、上述e2)所述核酸分子可為grna(如sgrna)、mrna、sirna、dsrna、shrna、mirna或反義rna。
48、上述任一所述核酸分子可以是dna,如cdna、基因組dna或重組dna。
49、上述任一所述核酸分子可以是rna,如grna、mrna、sirna、shrna、sgrna、mirna或反義rna。
50、上述任一所述表達(dá)盒可包括啟動子、上述e1)或e2)所述核酸分子和終止子。可用于本發(fā)明的啟動子包括但不限于:組成型啟動子、組織、器官和發(fā)育特異的啟動子及誘導(dǎo)型啟動子。進(jìn)一步的,所述表達(dá)盒還可包括增強(qiáng)子序列。
51、上述任一所述載體是指能夠把上述e1)或e2)所述核酸分子運(yùn)載進(jìn)入宿主細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)增和表達(dá)的載體,所述載體可以是克隆載體也可以是表達(dá)載體,包括但不限于:質(zhì)粒、噬菌體(如λ噬菌體或m13絲狀噬菌體等)、黏粒(即柯斯質(zhì)粒)、ti質(zhì)粒、病毒載體(如逆轉(zhuǎn)錄病毒(包括慢病毒)、腺病毒、腺相關(guān)病毒等)。
52、上述任一所述重組載體是指將上述e1)或e2)所述核酸分子與所述載體在體外連接構(gòu)建而成的重組dna分子。可用現(xiàn)有的植物表達(dá)載體構(gòu)建含有上述e1)或e2)所述核酸分子的重組載體。所述植物表達(dá)載體包括雙元農(nóng)桿菌載體和可用于植物微彈轟擊的載體等。如pahc25、pbin438、pcambia1302、pcambia2300、pcambia2301、pcambia1301、pcambia1300、pbi121、pcambia1391-xa或pcambia1391-xb(cambia公司)等。所述植物表達(dá)載體還可包含外源基因的3′端非翻譯區(qū)域,即包含聚腺苷酸信號和任何其它參與mrna加工或基因表達(dá)的dna片段。所述聚腺苷酸信號可引導(dǎo)聚腺苷酸加入到mrna前體的3′端,如農(nóng)桿菌冠癭瘤誘導(dǎo)(ti)質(zhì)?;颍ㄈ珉僦瑝A合成酶基因nos)、植物基因(如大豆貯存蛋白基因)3′端轉(zhuǎn)錄的非翻譯區(qū)均具有類似功能。使用本發(fā)明的基因構(gòu)建植物表達(dá)載體時(shí),還可使用增強(qiáng)子,包括翻譯增強(qiáng)子或轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)子,這些增強(qiáng)子區(qū)域可以是atg起始密碼子或鄰接區(qū)域起始密碼子等,但必需與編碼序列的閱讀框相同,以保證整個(gè)序列的正確翻譯。所述翻譯控制信號和起始密碼子的來源是廣泛的,可以是天然的,也可以是合成的。翻譯起始區(qū)域可以來自轉(zhuǎn)錄起始區(qū)域或結(jié)構(gòu)基因。為了便于對轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞或植物進(jìn)行鑒定及篩選,可對所用植物表達(dá)載體進(jìn)行加工,如加入可在植物中表達(dá)的編碼可產(chǎn)生顏色變化的酶或發(fā)光化合物的基因(gus基因、螢光素酶基因等)、抗生素的標(biāo)記基因(如賦予對卡那霉素和相關(guān)抗生素抗性的 nptii基因,賦予對除草劑膦絲菌素抗性的 bar基因,賦予對抗生素潮霉素抗性的 hph基因,和賦予對氨甲喋呤抗性的 dhfr基因,賦予對草甘磷抗性的 epsps基因)或是抗化學(xué)試劑標(biāo)記基因等(如抗除莠劑基因)、提供代謝甘露糖能力的甘露糖-6-磷酸異構(gòu)酶基因。從轉(zhuǎn)基因植物的安全性考慮,可不加任何選擇性標(biāo)記基因,直接以逆境篩選轉(zhuǎn)化植株。
53、上述任一所述微生物可為細(xì)菌、真菌、放線菌、原生動物、藻類或病毒。其中,所述細(xì)菌可來自埃希氏菌屬( escherichia?sp.)、歐文氏菌屬( erwinia?sp.)、土壤桿菌屬( agrobacterium?sp.)、黃桿菌屬( flavobacterium?sp.)、產(chǎn)堿菌屬( alcaligenes?sp.)、假單胞菌屬( pseudomonas?sp.)、芽胞桿菌屬( bacillus?sp.)等但不限于此,例如所述細(xì)菌可為大腸桿菌( escherichia?coli)、枯草芽孢桿菌( bacillus?subtilis)或短小芽孢桿菌( bacillus?pumilus)。所述真菌可為酵母,所述酵母可來自酵母屬(如釀酒酵母 saccharomyces?cerevisiae)、克魯維酵母屬(如乳酸克魯維酵母 kluyveromyces?lactis)、畢赤酵母屬(如巴斯德畢赤酵母 pichia?pastoris)、裂殖酵母屬(如非洲粟酒裂殖酵母 schizosaccharomyces?pombe)、漢遜酵母屬(如多態(tài)漢遜酵母 hansenula?polymorpha)等但不限于此。所述真菌還可來自鐮刀菌屬( fusarium?sp.)、絲核菌屬( rhizoctonia?sp.)、輪枝菌屬( verticillium?sp.)、青霉屬( penicillium?sp.)、曲霉屬( aspergillus?sp.)、頭孢霉屬( cephalosporium?sp.)等但不限于此。所述放線菌可來自鏈霉菌屬( streptomyces? sp.)、諾卡菌屬( nocardia?sp.)、小單孢菌屬( micromonospora?sp.)、鏈孢囊菌屬( streptosporangium?sp.)、游動放線菌屬( actinoplanes?sp.)、高溫放線菌屬( thermoactinomyces?sp.)等但不限于此。所述藻類可來自墨角藻屬( fucus?sp.)、曲殼藻屬( achnanthes?sp.)、繭形藻屬( amphiprora?sp.)、雙眉藻屬( amphora?sp.)、纖維藻屬( ankistrodesmus?sp.)、星胞藻屬( asteromonas?sp.)、黃金色藻屬( boekelovia?sp.)等但不限于此。所述病毒可為輪狀病毒、皰疹病毒、流感病毒、腺病毒等但不限于此。
54、上述任一所述重組微生物是指對目的微生物的基因進(jìn)行操作和修飾,從而得到功能發(fā)生變化的重組微生物。如將上述重組載體導(dǎo)入目的微生物后得到的重組微生物。所述重組微生物可理解為不僅是指特定的重組微生物,而且也指這種細(xì)胞的后代,且由于天然的、偶然的或有意的突變和/或改變,該子代可以不必與原始的親代細(xì)胞完全一致,但仍包括在重組微生物的范圍中。
55、上述應(yīng)用中,所述調(diào)控玉米葉色為使玉米葉片變綠或使玉米葉片失綠。進(jìn)一步的,所述使玉米葉片失綠體現(xiàn)為使玉米葉片出現(xiàn)白條紋表型。所述調(diào)控方式為正調(diào)控,即:玉米中zmsal1蛋白質(zhì)含量和/或活性提高,玉米葉片變綠,玉米中zmsal1蛋白質(zhì)含量和/或活性降低或缺失,玉米葉片失綠,出現(xiàn)白條紋表型。
56、在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案中,當(dāng)玉米中zmsal1蛋白質(zhì)編碼基因突變導(dǎo)致zmsal1蛋白質(zhì)功能缺失后,玉米葉片失綠,出現(xiàn)白條紋表型。
57、上述應(yīng)用中,所述調(diào)控玉米光合色素含量和/或光合作用能力為提高玉米葉片中的光合色素含量和/或光合作用能力或降低玉米葉片中的光合色素含量和/或光合作用能力。進(jìn)一步的,所述光合色素包括葉綠素a和/或葉綠素b和/或類胡蘿卜素。所述調(diào)控方式為正調(diào)控,即:玉米中zmsal1蛋白質(zhì)含量和/或活性提高,玉米葉片中的光合色素含量增加、光合作用能力提高,玉米中zmsal1蛋白質(zhì)含量和/或活性降低或缺失,玉米葉片中光合色素含量降低、光合作用能力降低。
58、在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案中,當(dāng)玉米中zmsal1蛋白質(zhì)編碼基因突變導(dǎo)致zmsal1蛋白質(zhì)功能缺失后,玉米葉片中的葉綠素a含量、葉綠素b含量、葉綠素a和葉綠素b總含量和類胡蘿卜素含量降低,光合作用能力降低。
59、上述應(yīng)用中,所述調(diào)控玉米株高和/或穗位高為提高玉米株高和/或穗位高或降低玉米株高和/或穗位高。所述調(diào)控方式為負(fù)調(diào)控,即:玉米中zmsal1蛋白質(zhì)含量和/或活性提高,玉米株高和/或穗位高增加,玉米中zmsal1蛋白質(zhì)含量和/或活性降低或缺失,玉米株高和/或穗位高降低。
60、在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案中,當(dāng)玉米中zmsal1蛋白質(zhì)編碼基因突變導(dǎo)致zmsal1蛋白質(zhì)功能缺失后,玉米株高和/或穗位高增加。
61、上述應(yīng)用中,所述調(diào)控玉米產(chǎn)量為提高玉米產(chǎn)量或降低玉米產(chǎn)量。進(jìn)一步的,所述調(diào)控玉米產(chǎn)量體現(xiàn)為調(diào)控玉米穗長和/或穗粗和/或穗行數(shù)和/或行粒數(shù)和/或每穗粒數(shù)和/或百粒重。所述調(diào)控方式為負(fù)調(diào)控,即:玉米中zmsal1蛋白質(zhì)含量和/或活性提高,玉米穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、每穗粒數(shù)和/或百粒重增加,玉米中zmsal1蛋白質(zhì)含量和/或活性降低或缺失,玉米穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、每穗粒數(shù)和/或百粒重減少。
62、在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案中,當(dāng)玉米中zmsal1蛋白質(zhì)編碼基因突變導(dǎo)致zmsal1蛋白質(zhì)功能缺失后,玉米穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、每穗粒數(shù)和/或百粒重減少。
63、本發(fā)明的最后一個(gè)目的是提供一種培育葉片失綠和/或光合色素含量降低和/或光合作用能力降低和/或株高降低和/或穗位高降低和/或產(chǎn)量降低的玉米的方法。
64、本發(fā)明提供的培育葉片失綠和/或光合色素含量降低和/或光合作用能力降低和/或株高降低和/或穗位高降低和/或產(chǎn)量降低的玉米的方法包括如下步驟:降低目的玉米中zmsal1蛋白質(zhì)的含量和/或活性,得到葉片失綠和/或光合色素含量降低和/或光合作用能力降低和/或株高降低和/或穗位高降低和/或產(chǎn)量降低的轉(zhuǎn)基因玉米。
65、上述方法中,所述葉片失綠體現(xiàn)為使葉片出現(xiàn)白條紋表型。
66、所述光合色素含量降低或光合作用能力降低體現(xiàn)為葉綠素a含量降低和/或葉綠素b含量降低和/或葉綠色a與葉綠素總含量降低和/或類胡蘿卜素含量降低。
67、所述產(chǎn)量降低體現(xiàn)為穗長降低和/或穗粗降低和/或穗行數(shù)降低和/或行粒數(shù)降低和/或每穗粒數(shù)降低和/或百粒重降低。
68、上述方法中,所述降低目的玉米中zmsal1蛋白質(zhì)的含量和/或活性的方法為將上述敲低或敲除zmsal1蛋白質(zhì)編碼基因的物質(zhì)導(dǎo)入目的玉米。
69、上述任一所述應(yīng)用或方法中,所述植物可為雙子葉植物或單子葉植物。
70、進(jìn)一步的,所述植物為單子葉植物。
71、更進(jìn)一步的,所述單子葉植物為玉米(如玉米自交系京724、kn5585)。
72、本發(fā)明通過對玉米優(yōu)良自交系j724進(jìn)行ems誘變,在誘變后代中獲得一個(gè)白條紋葉突變體 zmsal1( striated?albino?leaf1)。該突變體表型穩(wěn)定,與野生型相比,突變體葉片表現(xiàn)白色條紋,植株生長緩慢,葉片中葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素含量顯著降低。進(jìn)一步的,利用b73和 zmsal1突變體構(gòu)建f2群體,通過遺傳分析表明 orf7為控制玉米白條紋葉的目標(biāo)基因,并將其命名為 zmsal1,為了驗(yàn)證 zmsal1的功能構(gòu)建了 zmsal1敲除玉米株系,發(fā)現(xiàn) zmsal1敲除玉米株系出現(xiàn)類似于突變體 zmsal1的白條紋表型,且葉片中葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素含量也均顯著降低,證明zmsal1具有調(diào)控葉色的功能。本發(fā)明提供的葉色控制基因 zmsal1對于提高玉米光合能力、光合效率具有重要意義,同時(shí)為指導(dǎo)玉米高產(chǎn)高效生產(chǎn)提供理論參考。