[發明專利]郁金香苯丙氨酸解氨酶TfPAL蛋白及其編碼基因

無效

• 申請號: 201310689303.4
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN103695406A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 袁媛;史益敏;唐東芹;馬曉紅;陶秀花
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C12N9/88
• 分類號: C12N9/88;C12N15/60
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 牛山;陳少凌

技術領域

本發明屬于植物分子生物學領域，涉及郁金香花色苷合成途徑中的關健酶及其編碼基因，具體涉及一種郁金香苯丙氨酸解氨酶TfPAL蛋白及其編碼基因。

背景技術

苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanine?ammonia-lyase，PAL)為植物苯丙烷類物質代謝途徑的關鍵酶(Okada等，2008)，是連接初生代謝和次生代謝的紐帶，它在類黃酮、黃酮醇、花青素、單寧、異黃酮、黃烷酮、木質素、香豆素、芥子酸酯和水楊酸等次生代謝產物合成中起著重要作用，這些物質涉及植物生長發育、抗蟲抗病、信號轉導、紫外線防御和花粉育性等方面(Dixon等，2002)，因此PAL與植物有著十分密切的關系，是近年來的研究熱點。

近年來，已有研究者對包括鳳仙花、尾穗莧、甜葉菊、甘薯、玉米、棉花和桃在內多種植物的PAL活性進行了研究，結果表明：(1)PAL的活性與植物花色苷含量明顯正相關。(2)強光、激素、低溫、機械損傷及病蟲害侵染都可以誘異PAL活性升高。(3)PAL活性與組織中氮素含量呈負相關。具體到PAL活性與花色苷合成的關系，Arakawa認為，活性受光調節的PAL才是花色苷合成的關鍵酶(Arakawa?O，1988)。蘋果果皮中PAL活性的增加伴隨著花色苷含量的增加，但可能不是控制花色苷的唯一關鍵酶(周愛琴等，1997)。另有研究證實乙烯可以通過誘導PAL活性而提高花色苷合成量(Cheng?G和Breen?P，1991)

PAL基因在植物中以多基因家族的形式存在，覆盆子中至少有2個基因成員，擬南芥中有4個成員，番茄中至少有26個，而馬鈴薯(Solanum?tuberosum)中更多，估計有40～50個(Chang等2008；Joos和Hahlbrock，1992；Kumar和Ellis，2001)。PAL存在于所有綠色植物中，已從水稻、小麥、玉米等多種植物中得到分離純化，真菌和藻類細胞中也有發現(Heilmann和Merfort，1998)。但郁金香(Tulipa?fosteriana)中PAL基因的克隆及其表達模式尚不清楚。目前，未有任何與郁金香PAL蛋白及其編碼基因序列相關的文獻報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種郁金香苯丙氨酸解氨酶TfPAL蛋白及其編碼基因。本發明提供了一種郁金香TfPAL蛋白序列，以及一種編碼上述蛋白質的核酸序列；公開了郁金香TfPAL蛋白及其核苷酸序列在郁金香不同器官、不同發育階段的表達模式；為今后利用基因工程技術調控郁金香TfPAL基因的時空表達特性，從而主調控花色提供了理論依據，具有一定的應用價值。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的，

第一方面，本發明涉及一種具有郁金香苯丙氨酸解氨酶活性的蛋白質，所述蛋白質是由如SEQ?ID?NO.2所示的氨基酸序列組成的蛋白質；或由SEQ?ID?NO.2所示的氨基酸序列經過取代、缺失或者添加一個或幾個氨基酸且具有郁金香苯丙氨酸解氨酶活性的由(a)衍生的蛋白質。該蛋白質在花朵花瓣的不同著色階段、不同器官內的有無及活性大小存在較大差異。

優選的，所述蛋白質為SEQ?ID?NO.2所示氨基酸序列經過1～50個氨基酸的缺失、插入和/或取代，或者在C末端和/或N末端添加1～20個以內氨基酸而得到的序列。

進一步優選的，所述蛋白質為SEQ?ID?NO.2所示氨基酸序列中1～10個氨基酸被性質相似或相近的氨基酸所替換而形成的序列。

第二方面，本發明涉及一種編碼上述蛋白質的核酸序列。

優選的，所述核酸序列具體為：

(a)堿基序列如SEQ?ID?NO.1第1～2136位所示；

或(b)與SEQ?ID?NO.1第1～2136位所示的核酸有至少70％的同源性的序列；

或(c)能與SEQ?ID?NO.1第1～2136位所示的核酸進行雜交的序列。

優選的，所述核酸序列具體為SEQ?ID?NO.1第1～2136位所示的核酸序列中1～90個核苷酸的缺失、插入和/或取代，以及在5’和/或3’端添加60個以內核苷酸形成的序列。