农业技术

本发明公开了一种提高大白菜叶绿素含量的蛋白dBrFC2及编码基因在培育提高大白菜叶绿素含量的大白菜中的应用，本发明设计特异性引物，利用PCR技术，从大白菜叶绿素含量增加的EMS突变体中克隆出基因，命名为dBrFC2；利用qPCR分析发现该基因在大白菜的根茎叶中均表达，在叶中为优势表达，在根中的表达量较低；含有dBrFC2基因的大白菜光合效率显著提高；通过转基因技术获得dBrFC2过表达转基因株系，测定过表达转基因株系叶绿素含量，其叶绿素含量显著增加。因此dBrFC2是一个可提高叶绿素含量的功能获得型基因，可以作为植物改良叶绿素合成靶点的基因资源，可实现植物基因编辑精准设计育种，在创制新种质及改良产量和品质方面具有重要的理论意义和应用价值。

大白菜(Brassica rapa L.ssp.pekinensis)属十字花科芸薹属(Brassica)，是我国的重要蔬菜作物，其种植面积和消费量皆居蔬菜作物前列。近年来，人们对大白菜的品种特性提出了进一步的需求，叶色多样性特色大白菜日益受到关注，其中叶片深绿色的大白菜品种更容易受到消费者的青睐，叶色深绿可促进光合作用，有效提高产量和品质，具有重要的应用价值。提高叶绿素(Chlorophyll，Chl)含量可作为提高作物光合效率的有效措施，进而显著提高产量和品质。近年来，科学家们已鉴定出大量的叶绿素相关基因，不仅涉及到叶绿素的合成、积累和降解途径，更与叶绿体的发育、光形态建成及叶绿体与细胞核信号转导途径紧密联系在一起。但这些基因突变体多为叶绿素缺失突变体(如黄化/白化突变体)，影响植物光合作用正常行使功能，而提高叶绿素含量的突变体及基因尚未有报道。目前缺乏可作为改良靶点的、加强叶绿素合成途径的基因资源，不仅难以满足大白菜分子育种的需求，也限制了复杂的叶绿素生物合成调控机制的研究进程。

与现有技术相比，本发明设计特异性引物，利用PCR技术，从大白菜叶绿素含量增加的EMS突变体中克隆出基因，命名为dBrFC2；利用qPCR分析发现该基因在大白菜的根茎叶中均表达，在叶中为优势表达，在根中的表达量较低；含有dBrFC2基因的大白菜光合效率显著提高；通过转基因技术获得dBrFC2过表达转基因株系，测定过表达转基因株系叶绿素含量，其叶绿素含量显著增加。因此dBrFC2是一个可提高叶绿素含量的功能获得型基因，可以作为植物改良叶绿素合成靶点的基因资源，可实现植物基因编辑精准设计育种，在创制新种质及改良产量和品质方面具有重要的理论意义和应用价值。