[發(fā)明專利]調(diào)控橡膠樹花青素合成的轉(zhuǎn)錄因子及其編碼基因與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710500935.X
• 申請(qǐng)日: 2017-06-27
• 公開（公告）號(hào): CN107176982B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃天帶;華玉偉;方永軍;暢姣;陳濤;辛士超;黃華孫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所
• 主分類號(hào): C07K14/415
• 分類號(hào): C07K14/415;C12N15/29;C12N15/82;A01H5/00
• 代理公司: 11002 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王文君;王璐<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=

本發(fā)明涉及分子生物學(xué)，具體公開了正調(diào)控橡膠樹花青素合成的R2R3?MYB轉(zhuǎn)錄因子HbAn1及其編碼基因與應(yīng)用。所述轉(zhuǎn)錄因子HbAn1的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，其編碼基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。本發(fā)明首次從橡膠樹中分離出調(diào)控花青素合成R2R3?MYB轉(zhuǎn)錄因子HbAn1的編碼基因序列，并明確其功能及應(yīng)用范圍。經(jīng)研究分析發(fā)現(xiàn)，HbAn1隨著葉片老化及花青素逐漸褪去，其表達(dá)量逐漸下降，同時(shí)，暗培養(yǎng)嫩莖中HbAn1表達(dá)要高于光照培養(yǎng)嫩莖，這與花青素含量正相關(guān)。所述轉(zhuǎn)錄因子可正調(diào)控橡膠樹花青素的合成，能夠通過自身過表達(dá)實(shí)現(xiàn)花青素累積量增加。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分子生物學(xué)，具體地說(shuō)，涉及正調(diào)控橡膠樹花青素合成的R2R3-MYB轉(zhuǎn)錄因子HbAn1及其編碼基因與應(yīng)用。

背景技術(shù)

早在1994年馬來(lái)西亞的Arokiaraj等使用基因槍法，獲得世界上第一株橡膠樹轉(zhuǎn)基因植株，然而，至今為止均以nptII為篩選標(biāo)記，gus或gfp為報(bào)告基因，篩選效率均較低，需要發(fā)展新型的橡膠樹轉(zhuǎn)基因篩選基因。花青素通常呈紅色或紫色，由于肉眼直接可辨，已被應(yīng)用于玉米、煙草、西紅柿、紅薯、葡萄、蘋果等轉(zhuǎn)基因體系的可視化篩選標(biāo)記及病毒侵染示蹤、硼元素缺乏實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，其主要受由R2R3-MYB、bHLH和WD40三類轉(zhuǎn)錄因子構(gòu)成MBW(MYB-bHLH-WD40)復(fù)合體調(diào)控，其中WD40在MBW復(fù)合體中主要起到骨架作用，R2R3-MYB/bHLH蛋白，直接結(jié)合到結(jié)構(gòu)基因的啟動(dòng)子，激活結(jié)構(gòu)基因表達(dá)，因此，R2R3-MYB轉(zhuǎn)錄因子是調(diào)控花青素合成的關(guān)鍵因子。

控制植物花青素累積R2R3-MYB轉(zhuǎn)錄因子在分子結(jié)構(gòu)上具有很強(qiáng)保守性，它具有R2、R3兩個(gè)保守結(jié)構(gòu)域，且R3具有與bHLH互作結(jié)構(gòu)域，這為同源克隆和識(shí)別提供了分子特征。同時(shí)，R2R3-MYB也具有特異結(jié)構(gòu)，使得R2R3-MYB在花青素合成調(diào)控具有物種和組織特異性。如蘋果控制花青素合成的R2R3-MYB主要包括MdMYB1、MdMYBA、MdMYB10和MdMYB110a，其中，MdMYB1和MdMYBA主要調(diào)控果皮花青素的生物合成，MdMYB10參與果皮、果肉以及葉片中花青素的調(diào)控，而果實(shí)外皮層組織的花青素合成則由與MdMYB10同源的Md110a調(diào)控。同樣的MYB基因轉(zhuǎn)入不同的植物中，誘導(dǎo)花青素的合成積累存在較大差異。蘋果R6：MdMYB10過表達(dá)使蘋果的愈傷組織、芽、植株均可用肉眼觀察到紅色花青素，而只能使草莓的葉片和根部觀察到紅色花青素積累，馬鈴薯芽或根需要酸性甲醇提后，才能觀察到花青素累積。煙草MYB類轉(zhuǎn)錄因子NtAn2能使煙草花器官累積花青素，蒺藜苜蓿的MYB類轉(zhuǎn)錄因子LAP1能使蒺藜苜蓿、紫花苜蓿花青素累積。這意味著物種自身來(lái)源的花青素累積R2R3-MYB轉(zhuǎn)錄因子，能夠通過自身過表達(dá)實(shí)現(xiàn)花青素累積量增加。

橡膠樹古銅期葉片以及暗培養(yǎng)下植株莖稈均為紫紅色，同時(shí)，橡膠樹胚狀體在茉莉酸誘導(dǎo)時(shí)也會(huì)變紅，這些組織的顏色均由花青素-矢車菊素累積造成，說(shuō)明橡膠樹自身具有花青素合成的完整的代謝途徑，為利用花青素基因結(jié)構(gòu)保守性克隆橡膠樹花青素R2R3-MYB調(diào)控基因，以及發(fā)展橡膠樹花青素篩選標(biāo)記基因提供了可能。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種正調(diào)控橡膠樹花青素合成的R2R3-MYB轉(zhuǎn)錄因子HbAn1及其編碼基因與應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

第一方面，本發(fā)明提供了正調(diào)控橡膠樹花青素合成的R2R3-MYB轉(zhuǎn)錄因子HbAn1，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

第二方面，本發(fā)明提供了前述轉(zhuǎn)錄因子HbAn1的編碼基因，其核苷酸序列如SEQ IDNO.2所示。

本發(fā)明經(jīng)試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，前述轉(zhuǎn)錄因子可正調(diào)控橡膠樹花青素的合成，能夠通過自身過表達(dá)實(shí)現(xiàn)花青素累積量增加。

因此，所述編碼基因在與橡膠樹合成花青素相關(guān)的方面具有良好的應(yīng)用前景。