[發(fā)明專利]HbCS3基因在提高原核表達(dá)菌生長速率、研究橡膠樹抗逆境脅迫和產(chǎn)膠能力中的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610083874.7
• 申請(qǐng)日: 2016-02-06
• 公開（公告）號(hào): CN105624180B
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龍翔宇;方永軍;唐朝榮;戚繼艷;黃亞成;何斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所
• 主分類號(hào): C12N15/63
• 分類號(hào): C12N15/63;C12N15/60;C12N1/21;C12R1/19
• 代理公司: 深圳市千納專利代理有限公司 44218
• 代理人: 李平

本發(fā)明提供了HbCS3基因在提高原核表達(dá)菌生長速率、研究橡膠樹抗逆境脅迫和產(chǎn)膠能力中的應(yīng)用、以及攜帶HbCS3基因的重組體和重組大腸桿菌。HbCS3基因轉(zhuǎn)入原核表達(dá)菌株后，能夠顯著提高菌株在正常及重金屬脅迫下培養(yǎng)條件下的生長速率，在微生物的基因工程中具有良好的應(yīng)用前景。HbCS3基因在雄花、樹皮及種子中高表達(dá)，同時(shí)受乙烯利、割膠、高溫和低溫脅迫誘導(dǎo)上調(diào)表達(dá)，與橡膠樹產(chǎn)量性狀及抗逆境脅迫密切相關(guān)，可作為橡膠樹轉(zhuǎn)基因育種的重要靶基因，有望通過調(diào)控該基因的表達(dá)來合理挖掘橡膠樹的產(chǎn)膠及抗逆潛力。此外，該基因可作為重要的基因資源，還可能在橡膠樹以外的其他植物的基因工程中得到應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物領(lǐng)域，具體涉及HbCS3基因在提高原核表達(dá)菌生長速率中的應(yīng)用、HbCS3基因作為靶基因在研究橡膠樹抗逆境脅迫和產(chǎn)膠能力中的應(yīng)用，還涉及一種攜帶HbCS3基因的重組體及重組大腸桿菌。

背景技術(shù)

檸檬酸合酶(citrate synthase,CS,EC4.1.3.7)幾乎存在于所有的生物體中，是細(xì)胞內(nèi)多種代謝途徑的關(guān)鍵限速酶及代謝變化的標(biāo)志酶(葛亞東,潘蔚,汪劼,朱國萍.檸檬酸合酶的分子生物學(xué)研究進(jìn)展.生物學(xué)雜志.2010,27(3):59-62.)。CS具有高度的底物特異性，僅催化乙酰輔酶A與草酰乙酸縮合生成檸檬酸和輔酶A。CS具有多種同工酶，根據(jù)其存在于不同的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)中，CS分為線粒體CS(mCS)和過氧化物酶體CS(gCS)(SchnarrenbergerC,Martin William.Evolution of the enzymes of the citric acid cycle and theglyoxylate cycle of higher plants.A case study of endosymbiotic genetransfer.European Journal of Biochemistry.2002,269(3):868-883.)。mCS是線粒體中三羧酸循環(huán)(TCA)起始的關(guān)鍵酶，參與細(xì)胞內(nèi)主要的能量代謝；pCS是過氧化物體中的關(guān)鍵酶之一，參與細(xì)胞內(nèi)脂肪酸的氧化以及細(xì)胞解毒過程。CS的活性變化直接導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)乙酰輔酶A池的變化，而乙酰輔酶A是脂肪酸合成的主要原料來源，乙酰輔酶A池的變化將直接影響脂肪酸的合成。近年來，研究發(fā)現(xiàn)CS參與多種生理過程，如線粒體能量代謝、種子萌發(fā)和抗逆等(Schmidtmann E,AC,Orwat A,Leister D,Hartl M,Finkemeier I.Redoxregulation of Arabidopsis mitochondrial citrate synthase.Mol Plant.2014,7(1):156-69.Pracharoenwattana I,Cornah JE,Smith SM.Arabidopsis peroxisomal citratesynthase is required for fatty acid respiration and seed germination.PlantCell.2005,17(7):2037-48.Koyama H,Kawamura A,Kihara T,Hara T,Takita E,ShibataD.Overexpression of mitochondrial citrate synthase in Arabidopsis thalianaimproved growth on a phosphorus-limited soil.Plant Cell Physiol.2000,41(9):1030-7.童晉,詹高淼,王新發(fā),劉貴華,華瑋,王漢中.油菜檸檬酸合酶基因的克隆及在逆境下的表達(dá).作物學(xué)報(bào).2009,35(1):33-40.)。