[發明專利]一種使蘋果樹合成蝦青素提高其抗光氧化能力的方法

有效

• 申請號: 201210277739.8
• 申請日: 2012-08-02
• 公開（公告）號: CN102766641A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 原永兵;賈東杰;秦松;李富超;劉成連
• 申請（專利權）人: 青島農業大學
• 主分類號: C12N15/53
• 分類號: C12N15/53;C12N15/63;C12N1/21;C12N1/15;C12N5/10;C12N15/84;A01H5/00
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【技術領域】

本發明涉及基因工程技術領域，具體地說，是一種通過植物遺傳轉化方法使蘋果樹合成蝦青素提高其抗光氧化能力的方法。

【背景技術】

蘋果樹在高溫強光的生長季節很容易遭受光氧化損傷，表現為兩方面，一方面，葉片在進行光合作用時會因光氧化損傷而導致光合效率降低；另一方面，蘋果果實則常出現日燒現象，通常蘋果日燒是由于果實在溫度逆境和強光下發生的光氧化傷害所致，每年在世界蘋果產區都不同程度的有所發生，一旦發病，會嚴重降低果品的產量與品質，給生產造成很大損失。隨著矮化栽培制度的普及和全球氣候變暖，蘋果日燒有逐年加重的趨勢。黃色(金冠等)、綠色(澳洲青蘋)和晚熟紅色品種(紅富士等)常因高溫強光季節抗氧化能力較低而容易發生日燒。

針對葉片因光氧化損傷而導致光合效率降低，目前生產上尚沒有有效的專門提高果樹葉片抗光氧化能力的預防方法。針對蘋果果實日燒，目前國內采取的措施主要有兩種，一是綜合防治，即加強果園栽培管理、合理負載量、葉幕微氣候和增強樹勢等，二是果實套袋技術，即在花后4-6周左右對幼果套袋，等到果實采收前2-4周把袋摘掉，讓果實上色，避免在高溫強光期果實直接暴露于強光下，從而防止日燒；國外發達國家對蘋果日燒的主要預防技術包括噴水、遮陰、噴布保護膜等，其中最有效的是噴水，最先進的是在果園的典型位置，在果面安裝溫度感應器，并且與自動噴水系統相連，當高溫強光天氣果面溫度升高到一定溫度時，自動噴水系統就啟動噴水，對果面降溫，從而達到防止日燒的目的。

但目前生產上建議的綜合防治技術和果實套袋技術都有明顯的缺點。前者難以掌握，通常達不到效果；果實套袋技術如果操作得當，通?？梢杂行У胤乐谷諢?，但是，生產上如果摘袋時間不合適，或遇上不利天氣，可能導致更為嚴重的日燒，另外，套袋費工費時，隨著勞動力價格的快速上升，套袋成本太高，將越來越難以實施。國外的噴水預防蘋果日燒技術在許多地方不具備噴水條件，難以實施。

蝦青素(Astaxanthin)是一種氧化型酮式紅色類胡蘿卜素，具有很強的抗光氧化能力，能夠淬滅由光氧化產生的多種活性氧，防止活性氧對細胞的傷害。有研究表明，蝦青素抗氧化活性是維生素E的550倍，是β-胡蘿卜素、玉米黃素等類胡蘿卜素的10倍，被譽為“超級維生素E”、“超級抗氧化劑”。而蘋果體內類胡蘿卜素代謝途徑中不能合成蝦青素，但富含蝦青素合成的前體物質β-胡蘿卜素。蝦青素合成關鍵酶β-胡蘿卜素酮化酶(BKT)和β-胡蘿卜素羥化酶(CRTR-B)能夠共同作用轉化玉米黃素、β-胡蘿卜素形成蝦青素。目前，利用蝦青素關鍵酶合成基因轉化蘋果，提高蘋果果實和葉片的抗光氧化能力方面的研究在國內外尚未見報導。

【發明內容】

本發明的目的是針對現有技術中的不足，提供一種編碼β-胡蘿卜素羥化酶的DNA序列。

本發明的再一的目的是提供一種重組表達載體。

本發明的另一的目的是提供一種基因工程化的宿主細胞。

本發明的第四個目的是提供一種使蘋果樹合成蝦青素提高其抗光氧化能力的方法。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案是：一種編碼β-胡蘿卜素羥化酶的DNA序列，所述的DNA序列包括：a)SEQ?ID?NO.6所述的核苷酸序列，或b)與(a)所述的核苷酸序列互補的核苷酸序列。