[發明專利]麻瘋樹法呢基焦磷酸合酶蛋白編碼序列及其在植物中的應用

無效

• 申請號: 200910054817.6
• 申請日: 2009-07-15
• 公開（公告）號: CN101798579A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 林娟;侯嶸;周選圍
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: C12N15/54
• 分類號: C12N15/54;C12N9/10;C12N15/63;C12N1/19;C12N5/10;C12N15/82;C07K16/40;C12Q1/68
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 吳桂琴

技術領域

本發明屬分子生物學、基因工程技術領域。具體地，本發明涉及一種在麻瘋樹中表達的jc-fps蛋白(麻瘋樹法呢基焦磷酸合酶蛋白，Jatropha?curcas?farnesyl?pyrophosphate?synthase，JCFPS)及其核酸序列。

背景技術

麻瘋樹又名小桐子，大戟科植物，在我國分布于四川、云南、廣西等地。近年來，麻瘋樹作為一種新型的生物能源被廣泛開發，除此之外，麻瘋樹還被用于制藥、生物農藥、荒地治理、制藥、飼料、肥料等多個領域。麻瘋樹中含有多種毒素成分，毒性較強的成分為麻瘋樹毒蛋白、佛波醇酯。佛波醇酯(12-脫氧-16-羥基佛波醇，12-deoxy-16-hydroxyphorbol)是一種二萜類化合物，主要存在于麻瘋樹種子、樹皮、葉、根和乳汁中。佛波醇酯有劇毒，是一種腫瘤誘發劑。麻瘋樹種子中除含油率高之外，其籽實粕中的相蛋白質含量高達60％，氨基酸組成平衡，是一種極為優質的植物蛋白來源，可以作為動物飼料使用。但是長期以來由于佛波醇酯等麻瘋樹毒素的存在，麻瘋樹餅粕不能被直接使用，只能丟棄或作為肥料還田，這使得這一對家畜有極大的潛在利用價值的資源被大大浪費。另外，佛波醇酯等毒素在麻瘋樹種子油中會有一定的殘留，也在一定程度上限制了生物柴油的應用。基因工程技術的飛速發展為利用生物技術降低麻瘋樹毒素，提高麻瘋樹的利用開辟了一條新的思路，通過反義RNA或RNAi技術可以部分降低麻瘋樹佛波醇酯合成途徑的關鍵基因表達，從而獲得再生植株，得到麻瘋樹的低毒優質品系。

在麻瘋樹異戊二烯代謝途徑中，法尼基焦磷酸合酶催化異戊烯基焦磷酸(IPP)和二甲基丙烯焦磷酸(DMAPP)連續縮合反應，形成法呢基焦磷酸(FPP)，是該途徑的一個關鍵酶。FPP是植物體內甾體、皂苷、倍半萜等萜類衍生物質的前體，也是麻瘋樹中佛波醇酯的合成前體。對于通過基因操作降低佛波醇酯含量有重要意義。

在本發明被公布之前，尚未有任何公開或報道過本專利申請中提及的編碼麻瘋樹法呢基焦磷酸合酶的cDNA序列。

本發明中有關麻瘋樹法呢基焦磷酸合酶基因的克隆以及功能研究受到國家自然科學基金(30771745)資助。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種麻瘋樹JcFPS蛋白編碼序列。使其包含所說基因的融合基因構建體，攜帶該構建體的新的重組表達載體，被所說的表達載體轉化植物細胞，以及由轉化細胞產生的所說基因的轉基因植物及其后代，包括植物種子及植物組織，所獲得轉基因植物將具有降低的佛波醇酯含量。

本發明通過以下技術方案實現，

本發明所分離出的DNA分子包括：編碼具有麻瘋樹JcFPS蛋白活性的多肽的核苷酸序列，所述的核苷酸序列與SEQ?ID?NO.1中從核苷酸第221-1246位的核苷酸序列有至少70％的同源性；或者所述的核苷酸序列能在40-55℃條件下與SEQ?ID?NO.1中從核苷酸第221-1246位的核苷酸序列雜交。

所述的編碼具有SEQ?ID?NO.2所示的氨基酸序列的多肽。

所述的序列具有SEQ?ID?NO.1中從核苷酸第104-1246位的核苷酸序列。

本發明分離出的麻瘋樹JcFPS蛋白多肽，它包括：具有SEQ?ID?NO.2氨基酸序列的多肽、或其保守性變異多肽、或其活性片段，或其活性衍生物。

所述的蛋白多肽是具有SEQ?ID?NO.2序列的多肽。

本發明所提供的載體DNA分子轉化的宿主細胞，它是真核細胞。該宿主細胞包含所述的DNA分子中8-100個連續核苷酸。

在本發明中，“分離的”、“純化的”DNA是指，該DNA或片段已從天然狀態下位于其兩側的序列中分離出來，還指該DNA或片段已經與天然狀態下伴隨核酸的組分分開，而且已經與在細胞中伴隨其的蛋白質分開。