[發明專利]參與桃黃酮醇生物合成調控的兩個MYB轉錄因子及其應用

有效

• 申請號: 201711380371.7
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN107955067B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 李鮮;曹運琳;解林峰;邢夢云;徐昌杰
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;A01H5/00;A01H6/82
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 趙杭麗

本發明提供參與桃黃酮醇生物合成調控的兩個MYB轉錄因子PpMYB15和PpMYBF1，具有SEQ:NO.5和SEQ:NO.6所示的核苷酸序列。在它們的氨基酸序列中，均存在一個保守的SG7[K/R][R/x][R/K]xGRT[S/x][R/G]xx[M/x]K和SG7?2([W/x][L/x]LS)基序。兩個MYB轉錄因子基因表達在果實發育過程中呈下調趨勢，與黃酮醇的積累呈正向相關，可顯著增強黃酮醇合成相關基因PpCHS、PpCHI、PpF3H和PpFLS1啟動子活性，可強烈誘導煙草葉片黃酮醇的積累。本發明可用于植物黃酮醇生物合成的轉錄調控，并應用于植物黃酮醇含量和組分改良的基因工程中。

技術領域

本發明屬于植物分子生物技術和基因工程領域，涉及參與桃黃酮醇生物合成轉錄調 控的兩個MYB轉錄因子(PpMYB15和PpMYBF1)及其應用。

背景技術

桃(Prunus persica)系薔薇科果樹，原產中國，至今已有4000余年栽培歷史，因果實風味濃郁而受廣大消費者喜愛。我國桃的地理分布范圍廣，種植面積大且產量高，種質資源豐富，為桃天然產物的研究提供了重要基礎。黃酮醇及其糖苷主要存在于果皮中，果肉中含量較少。其中，槲皮素、山柰酚和異鼠李素是組成桃果實黃酮醇糖苷的主要苷元。

黃酮醇具有消炎，抗腫瘤，抗氧化，保護神經系統，預防心血管疾病和糖尿病等醫藥學活性，且在植物生長發育和抵抗逆境等方面具有重要作用，包括抗紫外線、影響花粉發育、促進側根形成、調控生長素轉運、調節葉片氣孔開度等。因此，富含黃酮醇的作物既可以作為膳食來源滿足人體的攝入需求，也可用于生產藥品、保健食品，具有廣闊的開發應用前景。

黃酮醇的生物合成起始于苯丙氨酸途徑，由多個酶參與催化，編碼這些酶的基因轉 錄水平主要受到MYB轉錄因子的調控。鑒別出參與桃黃酮醇生物合成調控的MYB轉錄因子， 對于闡明桃果實黃酮醇生物合成的轉錄調控模式具有重要意義，且可用于其他植物基于基因 工程技術的黃酮醇組分改良，對提高食物中的黃酮醇含量，增加食物的保健功能，具有重要 的應用價值。

發明內容

本發明的目的是提供兩個參與桃黃酮醇生物合成調控的MYB轉錄因子，所述兩個轉 錄因子是PpMYB15和PpMYBF1，其CDS序列如SEQ:NO.5和SEQ:NO.6所示。具體特征如 下：

1.序列特征：

PpMYB15和PpMYBF1的編碼序列全長分別為1596、1134個核苷酸，可分別編碼一個含 532和378個氨基酸的蛋白。其蛋白序列中含有保守的R2R3-MYB結構域，在MYB轉錄因 子大家族中屬于R2R3亞組。在PpMYB15和PpMYBF1的蛋白序列中，均存在一個保守的 SG7[K/R][R/x][R/K]xGRT[S/x][R/G]xx[M/x]K和SG7-2([W/x][L/x]LS)基序，該基序存在于 許多參與黃酮醇生物合成調控的MYB轉錄因子序列中。

2.基因功能

在桃果實的發育過程中，PpMYB15和PpMYBF1的基因表達均呈下降趨勢，與黃酮醇含 量的減少呈良好正向相關性。PpMYB15和PpMYBF1均可顯著誘導黃酮醇合成關鍵基因PpFLS1啟動子活性，進而增強黃酮醇的積累。

本發明的另一個目的是提供所述的參與桃黃酮醇生物合成調控的兩個MYB轉錄因子 (PpMYB15和PpMYBF1)在植物黃酮醇的生物合成的轉錄調控中的應用，尤其在植物黃酮醇含量和組分改良的基因工程中的應用。具體是在提高植物來源的食物中黃酮醇等生物活性 物質含量和保健功能中應用。

PpMYB15和PpMYBF1分別在煙草葉片瞬時過量表達時，可強烈誘導黃酮醇的積累，使得葉片中富集大量黃酮醇。基于此，PpMYB15和PpMYBF1可用于植物黃酮醇生物合成的 轉錄調控，進而提高其黃酮醇含量。

PpMYB15和PpMYBF1是桃中首例報道的可調控黃酮醇生物合成的MYB成員。