[發(fā)明專利]生產花瓣中含有經過修飾的花色素苷的菊花植物的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080018281.3
• 申請日: 2010-03-09
• 公開（公告）號: CN102421904A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發(fā)明（設計）人: 野田尚信;間竜太郎;佐藤早苗;大宮明美;田中良和
• 申請（專利權）人: 三得利控股株式會社
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;A01H1/00;A01H5/00
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 張淑珍;王維玉

技術領域

本發(fā)明涉及使用來自紫蘇的花色素苷3-酰基轉移酶(3AT)基因而在菊花植物中控制類黃酮生物合成系統(tǒng)的方法、修飾花色素苷的方法、及導入該基因的菊花植物或其后代或其營養(yǎng)繁殖體或其部分或組織、特別是花瓣、切花。

本發(fā)明還涉及來自三色堇的類黃酮3′，5′-羥化酶(以下也稱為F3′5′H)基因#40(以下也稱為BP40。)的轉錄調控區(qū)域及其使用。

背景技術

通過利用基因重組技術，使有用的基因在目的植物中表達，可將新的性狀賦予該植物。如此制作的基因重組植物已被大范圍栽培。基因表達的調控主要在轉錄階段進行控制，所以轉錄調控在調控基因表達上最為重要。即為制作產業(yè)上有用的基因重組植物，在適當時期、用適當組織、以適當強度轉錄非常重要。轉錄在很多情況下通過位于轉錄區(qū)域的5’側的DNA序列來控制。將確定基因轉錄的起始位點、直接調控其頻率的DNA上的區(qū)域稱為啟動子。啟動子有時存在于起始密碼子的5’側數十bp處，多含有TATA盒等的序列。其還在5’側具有結合各種轉錄調控因子的順式作用元件，這些順式作用元件的存在控制著轉錄的時期、進行轉錄的組織、轉錄的強度。轉錄調控因子根據氨基酸序列的不同分為很多家族。例如，Myb型轉錄調控因子、bHLH(堿性/螺旋-環(huán)-螺旋(basic?helix?loop?helix))型轉錄調控因子等是有名的家族。實際上，很多情況下，轉錄控制區(qū)域與啟動子在同樣意義上使用。

作為花的顏色的主要成分的花色素苷為總稱為類黃酮的次級代謝產物之一。花色素苷的顏色依賴于其結構。即作為花色素苷的發(fā)色團的花色素B環(huán)的羥基數增加時顏色變藍。且還已知修飾花色素苷的芳香族酰基(香豆酰基、咖啡酰基等)的數量增加時，花色素苷的顏色變藍(即最大吸收波長向長波長移動)，花色素苷的穩(wěn)定性增加(以下參照非專利文獻1)。

與花色素苷的生物合成有關的酶及編碼該酶的基因被廣泛研究(參照相同非專利文獻1)。例如，催化向花色素苷轉移芳香族酰基的反應的酶基因可從龍膽、薰衣草、矮牽牛等中獲得(以下參照專利文獻1、專利文獻2)。與紅紫蘇葉中積累的花色素苷(丙二酰基紫蘇寧、3-O-(6-O-(E)-p-香豆酰基-β-D-吡喃葡萄糖基)-5-O-(6-O-丙二酰基-β-D-glucopyranosyl)-花青素(3-O-(6-O-(E)-p-coumaroyl-β-D-glucopyranosyl)-5-O-(6-O-malonyl-β-D-glucopyranosyl)-cyanidin))(以下參照非專利文獻2)的合成有關的酶基因以羥基肉桂酰輔酶A：花色素苷3葡萄糖苷-芳香族酰基轉移酶(3AT)的基因{以下簡稱“紫蘇花色素苷3-酰基轉移酶(3AT)基因”。}為代表已有報道(參照相同專利文獻1)。而且也獲得了關于花色素苷的生物合成酶基因轉錄控制(調控)的知識和見解。這些基因的位于起始密碼子5’側的轉錄調控區(qū)域中，具有Myb型轉錄調控因子、bHLH型轉錄調控因子結合的順式作用元件序列。還已知Myb型轉錄調控因子和bHLH型轉錄調控因子控制矮牽牛、玉米、紫蘇等的花色素苷的合成(參照相同非專利文獻1)。

在植物中負責基因轉錄的啟動子(以下稱轉錄調控區(qū)域)中，有無論在何種組織或發(fā)育階段的何種時期均發(fā)揮功能的所謂組成型啟動子、和僅在特定器官·組織中發(fā)揮功能的器官·組織特異性啟動子、及僅在發(fā)育階段的特定時期表達的時期特異性啟動子。作為用于使有用基因在基因重組植物中表達的啟動子，常用的是組成型啟動子。作為代表性的組成型啟動子，有花椰菜花葉病毒35S(以下也稱為CaMV35S)啟動子、以此為基礎構建的啟動子(以下參照非專利文獻3)、Mac1啟動子(以下參照非專利文獻4)等。但是，在植物中，很多基因均為組織·器官特異性或時期特異性表達。這說明使基因進行組織·器官特異性或時期特異性表達對植物來說是必需的。有利用此種組織·器官特異性或時期特異性的轉錄調控區(qū)域進行植物的基因重組的例子。例如，有使用種子特異性的轉錄調控區(qū)域使蛋白質在種中積累的例子。