CN111454965B

CN111454965B - GmLMM2基因在调控植物叶绿素合成及PCD中的应用

Info

Publication number: CN111454965B
Application number: CN202010278803.9A
Authority: CN
Inventors: 冯献忠; 杨素欣; 马晶晶; 高金珊
Original assignee: Northeast Institute of Geography and Agroecology of CAS
Current assignee: Northeast Institute of Geography and Agroecology of CAS
Priority date: 2020-04-10
Filing date: 2020-04-10
Publication date: 2021-10-08
Anticipated expiration: 2040-04-10
Also published as: CN111454965A

Abstract

本发明涉及基因工程技术领域，特别涉及GmLMM2基因在调控植物叶绿素合成及PCD中的应用。GmLMM2基因的核苷酸序列为如下序列之一：(a)如SEQ ID NO：1所示；(b)在SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列中经取代、缺失或添加一个或几个核苷酸且具有同等功能的基因；(c)含SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列或其片段的载体。本发明提供了控制大豆叶绿素合成及PCD的GmLMM2基因及其编码的蛋白，为进一步研究植物叶绿素合成及PCD调控的分子机理提供依据。GmLMM2基因具有控制叶绿素合成及PCD的功能，有望以此对植物光合和光保护能力进行调控，用以提高植物产量。

Description

GmLMM2基因在调控植物叶绿素合成及PCD中的应用

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，特别涉及GmLMM2基因在调控植物叶绿素合成及PCD中的应用。

背景技术

叶绿素是影响植物光合作用的主要因素之一，其含量直接受到光敏物质四吡咯代谢的影响。四吡咯代谢中间产物积累引起细胞内单线态氧增加，导致发育中的叶片产生光动力损伤，形成细胞程序性死亡(programmed cell death，PCD)，最终产生类似于某种病原物侵染后产生的坏死斑。因此，通过调控四吡咯代谢通路提高叶绿素含量，是提高植物光保护能力、光合作用及产量的重要途径。

粪卟啉原氧化酶(coproporphyrinogen III oxidase,CPO)是四吡咯代谢途径中重要的酶，催化吡咯环A和B侧链上的两个丙酸基团的氧化脱羧，将粪卟啉原III(CoprogenIII)催化为原卟啉原IX(Proto IX)。CPO的突变直接导致植物叶绿素含量减少及坏死斑的形成，且产量明显降低。

大豆作为重要的粮油作物，提高大豆光合作用及光保护能力是提高大豆产量的一个重要战略。现代生物工程技术可以打破生物之间的界限来实现遗传物质的重新组合，因而可按照人类预先设计来改造生物。如公开号为CN109627302A的发明专利公开了一种大豆光合作用相关基因GmGRF5-1及其编码蛋白与应用，其为：1)由SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列组成的蛋白质，或2)在SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列中经取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有同等活性的由1)衍生的蛋白质。该发明同时提供了编码上述蛋白的基因GmGRF5-1，其核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示，过表达所述基因可延迟植物开花，促进光合作用，提高植物产量。发现其它的可提高大豆产量的基因和编码蛋白将在农业生产中具有潜在的应用价值。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了GmLMM2基因在调控植物叶绿素合成及PCD中的应用。该GmLMM2基因可提高植物叶绿素含量，并可抑制细胞程序性死亡。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了GmLMM2基因在调控植物叶绿素合成及PCD中的应用，其特征在于，GmLMM2基因的核苷酸序列为如下序列之一：

(a)如SEQ ID NO：1所示；

(b)在SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列中经取代、缺失或添加一个或几个核苷酸且具有同等功能的基因；

(c)含SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列或其片段的载体。

本发明中，GmLMM2基因全长3867bp，如SEQ ID NO：3所示，共有8个外显子和7个内含子，CDS区基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示，长1158bp。

在本发明中，编码GmLMM2基因的蛋白的氨基酸序列为如下序列之一：

(a)如SEQ ID NO：2所示；

(b)在SEQ ID NO：2所示的氨基酸序列中经取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有同等活性的蛋白。

在本发明中，如SEQ ID NO：2所示的GmLMM2基因编码的蛋白由385个氨基酸残基组成。

在本发明中，GmLMM2基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：3所示。

本发明还提供了一种提高植物高光合及光保护能力的方法，其特征在于，将GmLMM2基因转入待改造植物，获得高光合及光保护能力的转基因植物。

作为优选，方法具体包括：

以植物mRNA为模板，合成cDNA；

以cDNA为模板，采用特异性引物进行PCR扩增，得到GmLMM2基因的cDNA片段；

将GmLMM2基因的cDNA片段克隆到载体，得到表达载体；

将表达载体转化入植物细胞，得到转基因植物。

作为优选，特异性引物序列如SEQ ID NO：4和SEQ ID NO：5所示。

SEQ ID NO：4所示上游引物：5’-ATGATGCATTGTGCGAGCATTGTC-3；

SEQ ID NO：5所示下游引物：5’-TTAGATCCATTCCTTGGGGTT-3。

作为优选，通过农杆菌介导法将表达载体转化入植物细胞。

在本发明提供的实施例中，植物为豆科植物。

在本发明提供的具体实施例中，植物为大豆。

本发明提供了GmLMM2基因在调控植物叶绿素合成及PCD中的应用。GmLMM2基因的核苷酸序列为如下序列之一：(a)如SEQ ID NO：1所示；(b)在SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列中经取代、缺失或添加一个或几个核苷酸且具有同等功能的基因；(c)含SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列或其片段的载体。本发明的有益效果在于：

(1)本发明提供了控制大豆叶绿素合成及PCD的GmLMM2基因及其编码的蛋白，为进一步研究植物叶绿素合成及PCD调控的分子机理提供依据。

(2)GmLMM2基因具有控制叶绿素合成及PCD的功能，有望以此对植物光合和光保护能力进行调控，用以提高植物产量。

附图说明

图1.显示Gmlmm2-1互补载体图谱；

图2.显示GmLMM2基因与叶绿体发育的关系；

图3.显示了野生型和Gmlmm2-1突变体的叶绿素含量与光合指标的关系；

图4.显示了大豆GmLMM2基因调控光依赖的类病斑表型的形成影响植物光保护能力；

图5.显示了大豆GmLMM2基因调控活性氧引起的细胞死亡；

图6.显示Gmlmm2-1突变体表现大豆疫霉菌P.SojaeP7076抗性。

具体实施方式

本发明公开了GmLMM2基因在调控植物叶绿素合成及PCD中的应用，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

本发明提供的GmLMM2基因在调控植物叶绿素合成及PCD中的应用中所用材料、试剂等均可由市场购得。实施例中所涉植物材料如下：

以下实施例中使用的大豆品种为“Williams 82”。

下面结合实施例，进一步阐述本发明：

实施例1大豆中GmLMM2基因的分离和结构分析

从大豆品种——“Williams 82”幼嫩叶片中，分离mRNA，以此mRNA为模板，以Oligo(T)17为引物合成cDNA第一条链。接着以该cDNA第一条链为模板，引物(5’-ATGATGCATTGTGCGAGCATTGTC-3’)和引物(5’-TTAGATCCATTCCTTGGGGTT-3’)进行PCR扩增，获得了1个GmLMM2基因的长为1158bp的cDNA片段，克隆到pGEM-T Easy载体(TaKaRa公司)中并命名为pGEM-T Easy-GmLMM2。pGEM-T Easy-GmLMM2中所包含GmLMM2 CDS序列如SEQ ID NO:1所示，共1158bp，它编码一个385个氨基酸的蛋白(SEQ ID NO:2)。

GmLMM2基因组DNA序列如SEQ ID NO:3所示，共3867bp，它含有7个内含子和8个外显子。

SEQ ID NO：1GmLMM2的CDS序列(

表示启动子，

表示终止子)：

SEQ ID NO：2GmLMM2的氨基酸序列：

SEQ ID NO：3GmLMM2的核苷酸序列(粗体表示外显子序列，斜体表示内含子序列，

表示启动子，

表示终止子)：

以下实施例中的Gmlmm2-1突变体在GmLMM2在基因的CDS序列的第575位发生了一个A_-575to G_-575的突变，致使基因的第192位氨基酸发生了Y_-192to C_-192非同义替换，其突变位点的物理位置为14号染色体的309352bp。

实施例2 GmLMM2正义表达载体的构建及农杆菌介导的大豆转化

将GmLMM2的基因组正向连到植物表达载体pCAMBIA3301T(CAMBIA研究中心)中，得到GmLMM2正义的表达载体，该载体全长为14.2Kbp(如图1)，在大肠杆菌中的抗性为卡那霉素抗性，在植物体中的抗性为草铵膦抗性。在本实施例中，通过农杆菌介导法转化大豆胚尖的方法，得到含有GmLMM2调控基因的正义表达载体的Gmlmm2-1(由EMS诱变的“Williams82”突变体库中筛选获得)突变体的外植体。最终筛选得到了3个抗性植株，Bar检测这3株植物均为阳性。在温室中培养后收种。将收获的T₁代种子在温室中种植，可以观察到过量表达GmLMM2基因在Gmlmm2-1突变体背景下，同时Gmlmm2-1突变体减少的叶绿素及PCD表型恢复到野生型“Williams 82”水平。

实施例3大豆GmLMM2基因调控叶绿体发育

观察并比较生长15天的野生型“Williams 82”及Gmlmm2-1突变体叶绿体发育情况。如图2所示，野生型“Williams 82”的叶绿体类囊体发育正常，叶绿体基粒垛叠层数正常，然而Gmlmm2-1突变体叶绿体类囊体膜发育不正常，叶绿体基粒垛叠层数明显少于野生型“Williams 82”。因此GmLMM2基因调控叶绿体的发育。

实施例4大豆GmLMM2基因调控叶绿素合成及叶片光合作用能力

GmLMM2基因参与叶绿素合成，且Gmlmm2-1叶片变黄，因此我们检测了生长了2个月的Gmlmm2-1和“Williams 82”叶片的叶绿素和类胡萝卜素含量。与“Williams 82”相比，Gmlmm2-1突变体的色素含量显著降低。Gmlmm2-1突变体中叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜的含量仅为“Williams 82”中含量的51％、50％和40％左右(图3)。叶绿素含量直接影响植物吸收光的能力，因此我们检测了R1期的“Williams 82”和Gmlmm2-1突变体净光合速率。“Williams 82”的净光合速率(Pn)是Gmlmm2-1突变体的2.72倍(图3)。然而Gmlmm2-1突变体的蒸腾速率是“Williams 82”的1.49倍(图3)。

实施例5大豆GmLMM2基因调控PCD，影响植物光保护能力

GmLMM2缺陷导致叶片形成类似于某种病原物侵染后产生的坏死斑，且坏死斑的形成是光依赖的，锡箔纸遮住的Gmlmm2-1突变体的叶片呈现野生型叶片的表型，同时高光强导致了Gmlmm2-1突变体更严重的病斑坏死和叶绿素缺陷(图4)。通过Trypanblue染色和DAB染色实验证明这种坏死斑是由活性氧积累引起的细胞死亡。因此我们检测了Gmlmm2-1和“Williams 82”叶片活性氧的含量及丙二醛(MDA,Malondialdehyde)的含量。MDA是膜脂过氧化的最终分解产物，MDA的积累可能对膜和细胞造成一定的伤害。Gmlmm2-1中MDA的含量是“Williams 82”含量的1.70倍(图4D)；“Williams 82”中的H₂O₂含量也只是Gmlmm2-1的二分之一(图5)，以上实验证明了GmLMM2基因调控植物叶片的PCD并影响植物的光保护能力。

实施例6 Gmlmm2-1突变体表现大豆疫霉菌P.Sojae P7076抗性

采用大豆疫霉菌P.Sojae P7076菌丝块接种野生型“Williams 82”叶片与Gmlmm2-1突变体叶片，侵染后观察病斑形成大小及台盼蓝染色观察侵染差异，结果显示Gmlmm2-1突变体与野生型相比，其抗性水平显著提高，Gmlmm2-1突变体的病斑面积要显著小于野生型“Williams 82”病斑面积(图6)。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

序列表

<110> 中国科学院东北地理与农业生态研究所

<120> GmLMM2基因在调控植物叶绿素合成及PCD中的应用

<130> MP2005292

<160> 5

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 1158

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 1

atgatgcatt gtgcgagcat tgtctcggct ccgtcctacg cgttcccttt tctctctggc 60

tccgcttcca ctactccaac tgcgatctcg ctcactaagc gcagttggaa gccacctccg 120

agcatggcaa aaggcccagt cagagccacc gtttctatag agaaagagac cccggaggcc 180

aatcgtcccg aaacgtttct cagaggagtg gacgaggccc agtcttccac ttcggttcgg 240

gcccgcttcg agaagatgat aagggaggcc caggacaccg tgtgcagtgc cctcgaggcc 300

gctgatggtg gggcccagtt caaggaggac gtttggtcca ggcccggtgg cggcggtggc 360

attagcaggg tccttcaaga cggtgccgtt tgggagaagg ctggggttaa tgtctctgtt 420

gtttacggtg tcatgccacc tgacgcatat cgtgctgcca agggtgttcc taccgatcaa 480

aaacctggtc ctgtgccttt cttcgctgct ggaatcagct ccgttttaca cccaaagaac 540

ccgtttgccc ctaccctaca tttcaactat cgctattttg aaaccgatgc tcctaaagat 600

gctcctggag cacctagaca atggtggttt ggtgggggaa ctgacttgac accagcttac 660

atttttgagg aggatgttaa gcacttccat tcaattcaaa aacaagcctg tgacaagttt 720

gaacctactt tttacccccg attcaagaaa tggtgtgatg attactttta tatcaagcat 780

cgaggtgaaa ggagagggct tggaggaata ttttttgatg atcttaatga ctatgatcag 840

gagatgctcc tttcctttgc tactgaatgt gcaaattctg ttattcctgc ttatttacct 900

atcatagaga aaaggaagga tttgcccttc aatgatcatc agaaagcatg gcaacaattg 960

cgaaggggac gatatgttga attcaatttg gtatatgata ggggtacaac atttggactg 1020

aaaactggag ggagaataga gagtatactt gtttctctcc cactgactgc tcggtgggaa 1080

tacgatcata aaccggaaga aggaagcgaa gaatggaaac tcttggacgc atgcatcaac 1140

cccaaggaat ggatctaa 1158

<210> 2

<211> 385

<212> PRT

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 2

Met Met His Cys Ala Ser Ile Val Ser Ala Pro Ser Tyr Ala Phe Pro

1 5 10 15

Phe Leu Ser Gly Ser Ala Ser Thr Thr Pro Thr Ala Ile Ser Leu Thr

20 25 30

Lys Arg Ser Trp Lys Pro Pro Pro Ser Met Ala Lys Gly Pro Val Arg

35 40 45

Ala Thr Val Ser Ile Glu Lys Glu Thr Pro Glu Ala Asn Arg Pro Glu

50 55 60

Thr Phe Leu Arg Gly Val Asp Glu Ala Gln Ser Ser Thr Ser Val Arg

65 70 75 80

Ala Arg Phe Glu Lys Met Ile Arg Glu Ala Gln Asp Thr Val Cys Ser

85 90 95

Ala Leu Glu Ala Ala Asp Gly Gly Ala Gln Phe Lys Glu Asp Val Trp

100 105 110

Ser Arg Pro Gly Gly Gly Gly Gly Ile Ser Arg Val Leu Gln Asp Gly

115 120 125

Ala Val Trp Glu Lys Ala Gly Val Asn Val Ser Val Val Tyr Gly Val

130 135 140

Met Pro Pro Asp Ala Tyr Arg Ala Ala Lys Gly Val Pro Thr Asp Gln

145 150 155 160

Lys Pro Gly Pro Val Pro Phe Phe Ala Ala Gly Ile Ser Ser Val Leu

165 170 175

His Pro Lys Asn Pro Phe Ala Pro Thr Leu His Phe Asn Tyr Arg Tyr

180 185 190

Phe Glu Thr Asp Ala Pro Lys Asp Ala Pro Gly Ala Pro Arg Gln Trp

195 200 205

Trp Phe Gly Gly Gly Thr Asp Leu Thr Pro Ala Tyr Ile Phe Glu Glu

210 215 220

Asp Val Lys His Phe His Ser Ile Gln Lys Gln Ala Cys Asp Lys Phe

225 230 235 240

Glu Pro Thr Phe Tyr Pro Arg Phe Lys Lys Trp Cys Asp Asp Tyr Phe

245 250 255

Tyr Ile Lys His Arg Gly Glu Arg Arg Gly Leu Gly Gly Ile Phe Phe

260 265 270

Asp Asp Leu Asn Asp Tyr Asp Gln Glu Met Leu Leu Ser Phe Ala Thr

275 280 285

Glu Cys Ala Asn Ser Val Ile Pro Ala Tyr Leu Pro Ile Ile Glu Lys

290 295 300

Arg Lys Asp Leu Pro Phe Asn Asp His Gln Lys Ala Trp Gln Gln Leu

305 310 315 320

Arg Arg Gly Arg Tyr Val Glu Phe Asn Leu Val Tyr Asp Arg Gly Thr

325 330 335

Thr Phe Gly Leu Lys Thr Gly Gly Arg Ile Glu Ser Ile Leu Val Ser

340 345 350

Leu Pro Leu Thr Ala Arg Trp Glu Tyr Asp His Lys Pro Glu Glu Gly

355 360 365

Ser Glu Glu Trp Lys Leu Leu Asp Ala Cys Ile Asn Pro Lys Glu Trp

370 375 380

Ile

385

<210> 3

<211> 3867

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 3

attttaaact gcaagcgttg ggagaaagga aggaagacct tatcatctcc gaatttcatt 60

ttcagaagcc tctttgggaa tcaaatccga agcatgatgc attgtgcgag cattgtctcg 120

gctccgtcct acgcgttccc ttttctctct ggctccgctt ccactactcc aactgcgatc 180

tcgctcacta agcgcagttg gaagccacct ccgagcatgg caaaaggccc agtcagagcc 240

accgtttcta tagagaaaga gaccccggag gccaatcgtc ccgaaacgtt tctcagagga 300

gtggacgagg cccagtcttc cacttcggtt cgggcccgct tcgagaagat gataagggag 360

gcccaggaca ccgtgtgcag tgccctcgag gccgctgatg gtggggccca gttcaaggag 420

gacgtttggt ccaggcccgg tggcggcggt ggcattagca gggtccttca agacggtgcc 480

gtttgggaga aggctggggt taatgtctct gttgtttacg gtgtcatgcc acctgacgca 540

tatcgtgctg ccaagggtgt tcctaccgat caaaaacctg gtcctgtgcc tttcttcgct 600

gctggaatca gctccgttag tatctctcta ccacctctac tcaatttttt tttatttcct 660

tttttttttt ggactagtta atttgccccc attgtctttc tgttcaggtt ttacacccaa 720

agaacccgtt tgcccctacc ctacatttca actatcgcta ttttgaaacc gatgctccta 780

aaggtaaatt gcattctgat ttgctcattt ccaagctcct ctttatatca ttttagcagt 840

attttttgtc atattacttc aacacatgtg atgtgattaa caatttcttt ttatactgct 900

tctttcatgc ctgtcttttt gcttcctgtt gtttgggctt tgtgtgtgtg cttgggactg 960

tttaatcttt aattactgta tagaagctaa tatgatctga tatctgctcc gtctttttca 1020

agcttggtta cctcaggttc aactttgtag gtttttgttt ttttttttca aattactatt 1080

tgttatcagt tgcttatgta taaatcacaa ctatatatat aaataaaaac aaaaaaaaac 1140

acaaaactat atgtacatgt tcgtctcaaa atcttaaaac aaatattaaa ccaaagagat 1200

gttaacataa gagcataaag ttgttgaacc cttttttaaa tgtgctgcta ttgatagtca 1260

agctgttgct ttctgcagat gctcctggag cacctagaca atggtggttt ggtgggggaa 1320

ctgacttgac accagcttac atttttgagg aggatgttaa gcacttccat tcagtatgtc 1380

cttagcacaa atattggttt ctgacatttt tatggtttag aatcaataat ggttttttta 1440

cttggtaaaa gatgaaagaa aaaataattt cctttgttct aaaatgtcat cacaccttga 1500

tgatattggt cctttttgag agtgccttta atatattttt gtagttttag gtgggttttc 1560

ttgagttgaa tttatgtagc ttggttcact taaaattgga ggcattggaa tgttaagcac 1620

agaatttgtt tctctttata tttctaggaa cggttttggc aaatgcttaa ggattctgca 1680

atcaaggtca cttaaaatct ctctaacttt aaatcttgct gcttatgtag attcaaaaac 1740

aagcctgtga caagtttgaa cctacttttt acccccgatt caagaaatgg tgtgatgatt 1800

acttttatat caaggtataa ttcttaatcc tttttcacac aataaagctt taatactgta 1860

tttttgagca gtcttaggat ctgtttgata aaagtaaagg ttaacagtga tgagtgagta 1920

ttaagcattc catgtccagt tcatgtacct ttaatagaag tttactcatg aatttggctt 1980

tctgttatat ttaattttga tgaatttaat atatgatgaa ttggaggctc tcataattaa 2040

taagcaagaa acaaatggtg gtaaatggat aacagcaatg actgtcggta ataatgaaat 2100

gatgggaatg ggaagaagat atgtgatgca ggggaagcaa gatgatgact atgcagttat 2160

gatcatggtg gtagtagtgg taatcatggc gatgatgctg gcgacagtga cattggacag 2220

tgttgtggtg gtggaacaaa ggagttgcac actgtgagat gaaggtgaaa agggaaattt 2280

tatctatgta atcttatttg ttcagaatct tactcttccc ttcggataat ttttgaatta 2340

atgaataaga tatgatgaac aaataggaat acaagaagtt tatcatatct aattgactca 2400

ccaaacaata gattaaaata ggatatgata gcttacccta tcttatcgtc tttatgccaa 2460

ctacttagtg tccttaacac ataagaaaca tttgatactt tcttcatctt ataaatagga 2520

ggattactag gaagatgttg tcggaaggtt taaaattgtt tatctgtttt cagtctcttg 2580

tttgtcaatt gtcatagaca gtgctcccat ttgagtatac tggagttgag tcaatataac 2640

atgtaacttg atgggccatg gaggccatct tttatgttta aggggttaga gtggattcat 2700

tatacatatt ttttaaattg aagttgagtg catgggaata tgctgttgtt ggttgttttt 2760

ccttatcttc ctcttatttc tacattcagc atcgaggtga aaggagaggg cttggaggaa 2820

tattttttga tgatcttaat gactatgatc aggagatgct cctttccttt gctactggta 2880

attacttgca tttataaatc tgatggttct aactggaaag acatataatt ctctctatct 2940

catgctgccc aaacaatggt tgcttgcaga atgtgcaaat tctgttattc ctgcttattt 3000

acctatcata gagaaaagga aggatttgcc cttcaatgat catcagaaag catggcaaca 3060

attgcgaagg ggacgatatg ttgaattcaa tttggtacac cttttaaccc aactctagac 3120

ttaaaatgta ttgctctact ctttcaaatc agatttgtat ttgtactata taacattttt 3180

ggccacaggt atatgatagg ggtacaacat ttggactgaa aactggaggg agaatagaga 3240

gtatacttgt ttctctccca ctgactgctc ggtgggaata cgatcatgta cgattttgga 3300

atcttcttta ttttaaacaa gttagatgtt agatgactta aattttccat ttatgaaatt 3360

gctactgaaa cggtggtgac cttttgtatg cagaaaccgg aagaaggaag cgaagaatgg 3420

aaactcttgg acgcatgcat caaccccaag gaatggatct aattcatcag ttgacccccc 3480

aatttgtcag ctttttaatt taataataag ggagcttgtt tcttttttcg gtgtatatca 3540

agtgcttgtt atgatgagtc agaatgttag cttgttgtac taggtggatt gtaaatcacg 3600

tattttgcta gagtcatccg cgtaaagcgt gaaaatgcag aaaattacaa atgtctaggc 3660

tgcgtctgta gtatacctac tgccaaccat tgttctttct acaagtaact cctcaatccc 3720

atgtaagaaa acaaaaggca gcttctttaa tgccagtatt gcacaacacc tcagactagt 3780

aaattggtaa ttctgttgaa ggtgatataa tacttttgac tgaaaaatct ttgagcaatt 3840

gctatatgta agatcctata atttgcc 3867

<210> 4

<211> 24

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 4

atgatgcatt gtgcgagcat tgtc 24

<210> 5

<211> 21

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 5

ttagatccat tccttggggt t 21

Claims

1.GmLMM2基因在上调植物叶绿素合成及抑制光依赖性细胞程序性死亡中的应用，其特征在于，所述GmLMM2基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示，所述植物为大豆Gmlmm2-1突变体，所述Gmlmm2-1突变体为在GmLMM2在基因的CDS序列的第575位发生了一个A_-575 to G_-575的突变。

2.一种提高植物高光合及光保护能力的方法，其特征在于，将如SEQ ID NO：1所示GmLMM2基因转入待改造植物，获得高光合及光保护能力的转基因植物，所述待改造植物为大豆Gmlmm2-1突变体，所述Gmlmm2-1突变体为在GmLMM2在基因的CDS序列的第575位发生了一个A_-575 to G_-575的突变。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法具体包括：

将GmLMM2基因的cDNA片段克隆到载体，得到表达载体；

将表达载体转化入植物细胞，得到转基因植物。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述GmLMM2基因的cDNA片段的特异性引物序列如SEQ ID NO：4和SEQ ID NO：5所示。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过农杆菌介导法将表达载体转化入植物细胞。