[發(fā)明專利]一種青蒿HD-ZIP IV類轉(zhuǎn)錄因子編碼序列及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610729489.5
• 申請(qǐng)日: 2016-08-25
• 公開（公告）號(hào): CN106282202B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐克軒;陳明慧;顏廷祥;沈乾;潘琪芳;付雪晴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N15/29
• 分類號(hào): C12N15/29;C07K14/415;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 31220 上海旭誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 鄭立

本發(fā)明公開了一種青蒿HD?ZIP IV類轉(zhuǎn)錄因子編碼序列，該編碼序列記為AaHD1，其核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示，其氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將青蒿AaHD1轉(zhuǎn)錄因子超表達(dá)載體轉(zhuǎn)化青蒿可以有效調(diào)控青蒿表皮的腺毛密度，從而提高青蒿素的含量。在非轉(zhuǎn)基因普通青蒿的葉片表皮腺毛密度為15個(gè)每平方毫米，超表達(dá)AaHD1基因表達(dá)的轉(zhuǎn)基因青蒿的葉片腺毛密度提高到25個(gè)每平方毫米。與之對(duì)應(yīng)的青蒿素含量從非轉(zhuǎn)基因青蒿的9mg/g DW提高到13mg/g DW，該發(fā)明對(duì)于為青蒿素的規(guī)模化生產(chǎn)提供高產(chǎn)、穩(wěn)定新藥源具有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基因工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種青蒿HD-ZIP IV類轉(zhuǎn)錄因子編碼序列及應(yīng)用。

背景技術(shù)

植物新陳代謝分為初生代謝和次生代謝，初生代謝產(chǎn)物(如糖類、脂類和核酸)存在于所有植物中，是維持細(xì)胞生命活動(dòng)所必需的，而植物次生代謝產(chǎn)物是指植物中一大類并非植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的小分子有機(jī)化合物，其產(chǎn)生和分布具有種屬、組織器官和生長(zhǎng)發(fā)育特異性。大多數(shù)植物葉片表面并不是光滑的，而是具有許多類型的毛狀結(jié)構(gòu)。根據(jù)其功能和形態(tài)分為兩大類：一類是不具有分泌功能的纖毛；另一類是具有分泌功能的腺毛。前一類的主要代表是棉花的棉纖維，它是棉花種子表皮特化的單細(xì)胞纖毛。而分泌型腺毛是植物表皮細(xì)胞特化出的一種多細(xì)胞結(jié)構(gòu)，近年來對(duì)腺毛的研究發(fā)現(xiàn)，許多有價(jià)值的次生代謝產(chǎn)物都是在這一結(jié)構(gòu)中特異性合成和儲(chǔ)存。比如以薄荷精油，玫瑰精油為代表的一大類天然香精香料；以青蒿素為代表的中草藥有效成分；以啤酒花為代表的天然植物添加劑。

在天然植株中產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物含量極低，而使用化學(xué)合成的方法，工藝流程復(fù)雜、成本高，并且很多次生代謝產(chǎn)物添加到食品化妝品行業(yè)，使用天然的植物材料更加安全。因此，研究人員開始探索其他的提高植物次生代謝產(chǎn)物含量的方法，在諸多方法之中，提高腺毛密度被認(rèn)為是一種直接有效的方法。在腺毛中特異性合成的次生代謝產(chǎn)物有個(gè)共同的特點(diǎn)，即參與這些次生代謝產(chǎn)物合成的關(guān)鍵酶基因只在腺毛中特異表達(dá)。因此，利用基因工程的方法調(diào)控腺毛密度是頗具應(yīng)用價(jià)值的植物遺傳操作手段。

近年來，在非分泌型的單細(xì)胞腺毛發(fā)育調(diào)控中，研究人員已經(jīng)取得了很多成果。比如，在模式植物擬南芥中，單細(xì)胞纖毛的發(fā)育調(diào)控機(jī)制已經(jīng)基本清楚。在有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的棉花中，單細(xì)胞纖毛(棉纖維)的發(fā)育調(diào)控機(jī)制也取得了很多的研究成果。而在次生代謝領(lǐng)域，關(guān)于分泌型腺毛的報(bào)道還比較少。特別是在傳統(tǒng)中草藥青蒿的研究中，研究主要集中在對(duì)合成關(guān)鍵酶基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控方面，還沒有調(diào)控腺毛密度的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種青蒿AaHD1蛋白編碼序列，該基因編碼HD-ZIP IV類轉(zhuǎn)錄因子(AaHD1)，它參與調(diào)控青蒿腺毛的密度；利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將青蒿AaHD1轉(zhuǎn)錄因子超表達(dá)載體轉(zhuǎn)化青蒿可以有效調(diào)控青蒿表皮的腺毛密度，從而提高青蒿素的含量。在非轉(zhuǎn)基因普通青蒿的葉片表皮腺毛密度為15個(gè)每平方毫米，超表達(dá)AaHD1基因表達(dá)的轉(zhuǎn)基因青蒿的葉片腺毛密度提高到25個(gè)每平方毫米。與之對(duì)應(yīng)的青蒿素含量從非轉(zhuǎn)基因青蒿的9mg/g DW提高到13mg/g DW，該發(fā)明對(duì)于為青蒿素的規(guī)模化生產(chǎn)提供高產(chǎn)、穩(wěn)定新藥源具有重要意義。

本發(fā)明是通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供了一種青蒿HD-ZIP IV類轉(zhuǎn)錄因子編碼序列，所述編碼序列記為AaHD1，所述AaHD1的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示；其氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。

本發(fā)明還提供了一種多肽，其氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。

本發(fā)明還提供了一種重組表達(dá)載體，所述重組表達(dá)載體包含如SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列。

本發(fā)明還提供了一種重組表達(dá)轉(zhuǎn)化體，所述重組表達(dá)轉(zhuǎn)化體包含如SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列。