[發(fā)明專利]與脂肪酸合成相關(guān)的蛋白GmLEC1A及其編碼基因與應(yīng)用

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010259984.7
• 申請(qǐng)日: 2010-08-20
• 公開（公告）號(hào): CN101914148A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁巖;譚河林;左建儒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所
• 主分類號(hào): C07K14/415
• 分類號(hào): C07K14/415;C12N15/29;C12N15/63;C12N5/10;C12N1/15;C12N1/19;C12N1/21;C12N15/11;C12P7/64;A01H5/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢;任鳳華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域中與脂肪酸合成相關(guān)的蛋白GmLEC1A及其編碼基因與應(yīng)用。

背景技術(shù)

植物油作為主要的食用油和一種重要的可再生能源物質(zhì)而受到廣泛關(guān)注。目前，世界上食用油的85％來(lái)自于植物油，只有25％來(lái)自于動(dòng)物和海洋生物。同時(shí)，植物油也被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，如洗滌劑，潤(rùn)滑油，油漆和生物可降解塑料等。另外，值得一提的是，植物柴油的開發(fā)可能為解決全球能源危機(jī)和環(huán)境污染提供了一條新的途徑。隨著人們對(duì)植物油的需求量越來(lái)越大，現(xiàn)有的產(chǎn)量將遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足社會(huì)的需求。

大豆作為主要的經(jīng)濟(jì)作物之一，是食用植物油的重要來(lái)源。大豆油的飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸的比例相對(duì)其它的植物油(如菜籽油、花生油等)較為合理，其消費(fèi)量和食用量也已經(jīng)逐步超過(guò)了其它植物油，成為人們?nèi)粘ｏ嬍持匾臓I(yíng)養(yǎng)來(lái)源之一。我國(guó)是大豆的故鄉(xiāng)，世界上其他國(guó)家種植的大豆，大都是直接或間接從我國(guó)傳入的。20世紀(jì)50年代以前，中國(guó)是世界大豆的重大生產(chǎn)國(guó)。然而從1953年，這個(gè)地位被美國(guó)取而代之，隨著大豆在美洲的扎根、受扶植以及轉(zhuǎn)基因技術(shù)盛行，到1996年，中國(guó)由大豆凈出口國(guó)變成了凈進(jìn)口國(guó)。至2006年，大豆進(jìn)口量已接近中國(guó)糧食進(jìn)口總量的90％，而且大多來(lái)自美洲。因此提高大豆油的產(chǎn)量和含油量是我國(guó)目前迫切需要解決的問(wèn)題。

隨著生物技術(shù)的發(fā)展，轉(zhuǎn)基因工程為我們提供了一個(gè)有效的途徑。首先通過(guò)遺傳學(xué)的方法鑒定與油脂合成有關(guān)的調(diào)控基因，然后利用基因工程的方法來(lái)改善這些調(diào)控基因，從而提高大豆種子的含油量。近十余年來(lái)，科學(xué)家們利用生物技術(shù)對(duì)脂肪酸生物合成過(guò)程中的關(guān)鍵基因進(jìn)行遺傳改良，但都沒(méi)能取得顯著的效果，其中一個(gè)主要的原因是植物體內(nèi)的脂肪酸合成是一個(gè)復(fù)雜和高度協(xié)調(diào)的過(guò)程，是多基因協(xié)同完成的，因此改良單個(gè)的脂肪酸合成的基因，并不能有效的改善脂肪酸的含量。最近的研究發(fā)現(xiàn)，在脂肪酸的代謝過(guò)程中，很可能存在一種蛋白激酶或其它調(diào)控因子(例如轉(zhuǎn)錄因子)在起全面的調(diào)控作用(Girke，T.，Todd，J.，Ruuska，S.，White，J.，Benning，C.，andOhlrogge，J..Microarray?analysis?of?developing?Arabidopsis?seeds.Plant?Physiol.2000，124，1570-1581.)。那么通過(guò)對(duì)這些調(diào)控因子的遺傳改良達(dá)到增加脂肪酸含量的目的將成為可能。

目前，通過(guò)對(duì)擬南芥的研究發(fā)現(xiàn)，參與植物脂肪酸代謝的最重要的轉(zhuǎn)錄因子是LEC1(Leafy?Cotyledon?1)。LEC1是擬南芥胚胎發(fā)生和種子成熟過(guò)程中一個(gè)關(guān)鍵的調(diào)控因子，同時(shí)也對(duì)胚胎形成過(guò)程中胚胎儲(chǔ)存物的積累進(jìn)行調(diào)控(Lotan，T.，Ohto，M.，Yee，K.M.，West，M.A.，Lo，R.，Kwong，R.W.，Yamagishi，K.，F(xiàn)ischer，R.L.，Goldberg，R.B.，andHarada，J.J.Arabidopsis?LEAFY?COTYLEDON1?is?sufficient?to?induce?embryodevelopment?in?vegetative?cells.Cell.1998，93，1195-1205.)。過(guò)量表達(dá)LEC1可以誘導(dǎo)數(shù)目眾多的與脂肪酸合成相關(guān)基因的表達(dá)，包括編碼脂肪酸從頭合成關(guān)鍵限速酶乙酰輔酶A羧化酶中三個(gè)核基因組編碼亞基的基因，與此相吻合，在LEC1過(guò)量表達(dá)植株中主要脂肪酸組分的含量大幅度上升(Mu，J.，Tan，H.，Zheng，Q.，F(xiàn)u，F(xiàn).，Liang，Y.，Zhang，J.，Yang，X.，Wang，T.，Chong，K.，Wang，X.J.，et?al..LEAFY?COTYLEDON1?is?a?keyregulator?of?fatty?acid?biosynthesis?in?Arabidopsis.Plant?Physiol.2008，148，1042-1054.)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供與脂肪酸合成相關(guān)的蛋白及其編碼基因。

本發(fā)明所提供的與脂肪酸合成相關(guān)的蛋白，名稱為GmLEC1A，來(lái)源于大豆(Glycine?max?L.)，是如下1)或2)的蛋白質(zhì)：

1)由序列表中序列1所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；

2)將序列表中序列1的氨基酸殘基序列經(jīng)過(guò)一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與脂肪酸合成相關(guān)的由1)衍生的蛋白質(zhì)。