[發(fā)明專利]玉米糖基轉(zhuǎn)移酶基因UFGT2在提高植物體內(nèi)黃酮含量中的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710562086.0
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107190015B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李燕潔;侯丙凱;李攀
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: C12N15/54
• 分類號: C12N15/54;C12N9/10;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/20
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

本發(fā)明公開了一種玉米糖基轉(zhuǎn)移酶基因UFGT2在提高植物體內(nèi)黃酮含量中的應(yīng)用。其中所述玉米糖基轉(zhuǎn)移酶基因UFGT2的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，其是通過RT?PCR技術(shù)從玉米中克隆獲得。本發(fā)明利用基因UFGT2構(gòu)建植物過表達(dá)載體，進(jìn)行植物轉(zhuǎn)基因操作，獲得轉(zhuǎn)基因植物。通過檢測表明：獲得的轉(zhuǎn)基因植物中黃酮含量得到顯著提高。預(yù)示本發(fā)明實(shí)施后有望能顯著提升作物品質(zhì)，可用于后續(xù)的作物品種改良，對我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類健康具有重大意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種糖基轉(zhuǎn)移酶基因的應(yīng)用，尤其涉及一種玉米糖基轉(zhuǎn)移酶基因UFGT2在提高植物體內(nèi)黃酮含量中的應(yīng)用，屬于基因工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)

黃酮類化合物(flavonoids,又稱類黃酮)，是植物為適應(yīng)環(huán)境而合成的一大類次生代謝產(chǎn)物，其數(shù)量列為天然酚類化合物之首。研究表明，類黃酮在植物體內(nèi)可以有效清除活性氧自由基，保護(hù)植物抵御紫外線傷害。另外，對動(dòng)物和人而言，類黃酮具有很好的保健價(jià)值，適量攝入黃酮類化合物除了可抗衰老之外，還可以減少癌癥、腫瘤、心血管疾病、抑郁癥的發(fā)病率。黃酮類化合物已被我國衛(wèi)生部批準(zhǔn)為新型抗氧化劑。在自然界中,黃酮類化合物大多以糖苷的形式存在，所以黃酮的糖基化修飾對其儲(chǔ)存與運(yùn)輸有重要意義。

糖基轉(zhuǎn)移酶是專門負(fù)責(zé)催化糖基化修飾反應(yīng)的酶類，它將活性糖基從供體(通常是UDP-glucose)轉(zhuǎn)移到受體分子上。糖基化修飾往往會(huì)改變植物分子的生物活性、水溶性、在細(xì)胞內(nèi)和整體植株中的轉(zhuǎn)運(yùn)特性、亞細(xì)胞定位以及與受體的相互識(shí)別與結(jié)合特性，另外還能降低或消除內(nèi)源和外源物質(zhì)的毒性(Lim and Bowles,2004；Bowles et al.,2006；Wang and Hou,2009)。因此，糖基轉(zhuǎn)移酶基因在調(diào)節(jié)植物細(xì)胞代謝平衡、維持植物正常生長發(fā)育等方面有重要意義。例如，已有報(bào)道糖基轉(zhuǎn)移酶基因參與植物激素平衡調(diào)節(jié)、植物防御反應(yīng)、植物次生代謝物合成以及植物信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等(Wang and Hou,2009)。但是有關(guān)糖基轉(zhuǎn)移酶在提高植物黃酮含量方面的應(yīng)用卻未見報(bào)道。

玉米是世界上種植最廣的農(nóng)作物之一，在作為主要的糧食作物的同時(shí)，其莖桿也可被加工成飼料飼喂牲畜。如果通過基因工程技術(shù)提高玉米中黃酮的含量，將對于提高玉米的營養(yǎng)品質(zhì)有十分重要的意義。玉米UFGT2是糖基轉(zhuǎn)移酶家族1中的一個(gè)成員，目前它的基因序列已公開于核酸序列數(shù)據(jù)庫中，但是經(jīng)過檢索，有關(guān)玉米糖基轉(zhuǎn)移酶基因UFGT2在調(diào)控黃酮的代謝途徑、提高玉米等植物中的黃酮含量方面的應(yīng)用尚未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種玉米糖基轉(zhuǎn)移酶基因UFGT2在提高植物體內(nèi)黃酮含量中的應(yīng)用。

本發(fā)明所述玉米糖基轉(zhuǎn)移酶基因UFGT2在提高植物體內(nèi)黃酮含量中的應(yīng)用。

其中：所述玉米糖基轉(zhuǎn)移酶基因UFGT2的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，所述玉米糖基轉(zhuǎn)移酶UFGT2的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。所述植物優(yōu)選是單子葉植物或雙子葉植物；所述單子葉植物為糧食作物，優(yōu)選是玉米、水稻或小麥，所述雙子葉植物是蔬菜類植物或中藥植物。

本發(fā)明所述玉米糖基轉(zhuǎn)移酶基因UFGT2是利用SEQ ID No.3和SEQ ID No.4所示的引物序列，通過RT-PCR技術(shù)從玉米中克隆得到。應(yīng)用該基因構(gòu)建植物過表達(dá)載體，進(jìn)行轉(zhuǎn)基因操作，可獲得轉(zhuǎn)基因植物。通過檢測表明：獲得的轉(zhuǎn)基因植物中黃酮含量得到顯著提高。

本發(fā)明的有益效果是：首次證明玉米糖基轉(zhuǎn)移酶基因UFGT2能夠提高植物體內(nèi)的黃酮含量。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，應(yīng)用本發(fā)明所述玉米糖基轉(zhuǎn)移酶基因UFGT2進(jìn)行植物轉(zhuǎn)基因操作，可以顯著提高轉(zhuǎn)基因植物體內(nèi)的黃酮含量(見附圖1、附圖2、附圖3和附圖4)。預(yù)示本發(fā)明實(shí)施后有望能顯著提升作物品質(zhì)，可用于后續(xù)的作物品種改良，對我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重大意義。

附圖說明