The present invention relates to a novel optical mathematical colorant derived from Sambrook, and more particularly to a gene and protein of each of optical mathematical pigments GAF2, GAF3 and GAF4 derived from microcoleus sp. And a method for increasing the efficiency of using photosynthesis. The present invention is a novel light harvesting dye capable of absorbing ultraviolet light and green light. It introduces green of visible light into photosynthetic plants such as mosses, green algae, and higher plants which can not be used for photosynthesis energy conversion, To increase the productivity of crops.본 발명은 남세균 유래의 신규한 광수학 색소 및 이의 용도에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 남세균인 마이크로콜레우스 종(Microcoleus sp.)에서 유래한 광수학 색소 GAF2, GAF3 및 GAF4 각각의 유전자, 단백질 및 이를 이용하여 광합성 이용 효율을 증대시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 자외선과 녹색광을 흡수할 수 있는 새로운 광수확 색소를 발굴한 것으로서 가시광선 중 녹색을 광합성 에너지 변환에 이용하지 못하는 남세균, 녹조류, 고등식물 등의 광합성 식물에 도입함으로써 빛에너지 전환효율을 획기적으로 증대시킴으로써 작물의 생산성 제고에 기여할 수 있다.