[發明專利]白菜TT2基因家族及其應用

無效

• 申請號: 201110459765.8
• 申請日: 2010-09-15
• 公開（公告）號: CN102559700A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 柴友榮;張迪;位運糧;杜娟;李加納;呂俊;唐章林;申敏;付春
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/82;A01H5/00
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發明為申請號為201010281894.8，申請日為2010年9月15日，申請名稱為“甘藍型油菜及其親本物種白菜和甘藍TT2基因家族及其應用”的分案申請。

技術領域

本發明涉及基因工程技術領域，特別涉及白菜(Brassica?rapa)TT2(TRANSPARENTTESTA2，透明種皮2；又稱MYB123)基因家族及其應用。

背景技術

蕓薹屬(Brassica)是十字花科(Brassicacease)300多個屬中最重要的一個屬，含有世界性的重要蔬菜、油料和觀賞作物，如白菜(B.rapa)、甘藍(B.oleracea)和甘藍型油菜(B.napus)，而且甘藍型油菜是由白菜和甘藍通過天然種間雜交并加倍而形成的異源四倍體。擬南芥(Arabidopsis?thaliana)則是來自十字花科的研究最深入的模式植物。染色體分子標記共線性研究發現，蕓薹屬植物之間以及蕓薹屬與擬南芥之間均存在基因組水平和基因水平的保守性。

甘藍型油菜黃籽品系具有種皮薄、種皮色素極少、皮殼率低、粗纖維含量低、含油量高、餅粕蛋白含量高等優點，與黑籽品系相比，餅粕的經濟價值和油的品質都有所提高。雖然親本物種白菜和甘藍中均存在表型穩定的天然黃籽基因型，但甘藍型油菜中不存在天然的黃籽基因型。已有的甘藍型油菜黃籽材料主要通過遠緣雜交等方式而創造，但其存在黃籽率和黃籽度不高，表型不穩定，易受環境影響而變異，選育效率低，育種周期長，負相關性狀難以克服等缺點，遠遠不能滿足生產要求。因此，獲得穩定遺傳的甘藍型油菜黃籽性狀成為甘藍型油菜育種的重要目標。長期以來，全世界眾多研究者對該性狀進行了廣泛研究，但到目前為止主要限于傳統研究領域，對于黃籽性狀形成的分子機理仍然不清楚，還沒有任何通過轉基因分子育種創造甘藍型油菜黃籽材料的報道。

類黃酮化合物是廣泛存在的植物次生代謝物，它是植物組織中紅色、藍色和紫色花青素色素呈色物質。擬南芥等植物中種皮色素的主要成分是原花青素(原花青素，proanthocyanidin，PA)單體的聚合物，是由公共苯丙烷-類黃酮-原花青素途徑而合成的。

同為十字花科的模式植物擬南芥功能基因組學的研究成果，為推動蕓薹屬植物重要性狀的分子機理研究和比較基因組學研究提供了重要參考。擬南芥透明種皮2(AtTT2)基因編碼R2R3-MYB轉錄因子AtMYB123，在種皮色素生物合成與轉運中具有重要的調控功能。TT2可與TT8、TTG1一起協同調節TT3、TT18、TT12、BAN等結構基因的表達，直接調節種皮色素——原花青素(即縮合單寧)及其前體物(如花青素)的合成和沉積。AtTT2功能失活性即單基因突變導致種皮由野生型的深褐色種子轉變為透明種皮(黃籽)。但是，目前甘藍型油菜、白菜和甘藍等蕓薹屬植物TT2基因的成員數、蛋白特征、進化關系、表達的組織特異性、與黃籽性狀的關系和在基因工程中的應用等都未見報道。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的之一在于提供白菜TT2基因家族。

為達到上述目的，本發明采用cDNA末端快速擴增(RACE)技術，分別克隆了甘藍型油菜、白菜、甘藍TT2基因家族成員的全長cDNA和對應的基因組序列，并進行了系統的生物信息學分析和功能比較基因組學研究。結果顯示：

所述白菜TT2(BrTT2)基因家族包括2個成員：BrTT2-1基因和BrTT2-2基因；所述BrTT2-1基因如SEQ?ID?No.1所示，其全長cDNA序列如SEQ?ID?No.2所示；所述BrTT2-2基因如SEQID?No.3所示，其全長cDNA序列如SEQ?ID?No.4所示；

所述甘藍TT2(BoTT2)基因序列如SEQ?ID?No.5所示，其全長cDNA序列如SEQ?ID?No.6所示；

所述甘藍型油菜TT2(BnTT2)基因家族包括以下3個成員：BnTT2-1基因、BnTT2-2基因和BnTT2-3基因；所述BnTT2-1基因如SEQ?ID?No.7所示，其全長cDNA序列如SEQ?ID?No.8所示；所述BnTT2-2基因如SEQ?ID?No.9所示，其全長cDNA序列如SEQ?ID?No.10所示；所述BnTT2-3基因如SEQ?ID?No.11所示，其全長cDNA序列如SEQ?ID?No.12所示。