[發明專利]催化谷氨酰胺合成靛藍獲得藍色花卉的轉基因方法

有效

• 申請號: 201810095829.2
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108330146B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 張雁;陳義華;南迦納杰·阿瑟·安卡拉哈里;胡逸靈;李鵬偉
• 申請（專利權）人: 天津大學;中國科學院微生物研究所
• 主分類號: C12N15/82
• 分類號: C12N15/82;C12N15/60;C12N15/54;A01H5/00;A01H6/56;A01H6/74;A01H6/30;A01H6/62
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 陸藝

本發明公開了催化谷氨酰胺合成靛藍獲得藍色花卉的轉基因方法，步驟為：1)選編碼磷酸泛酰巰基乙胺基轉移酶的Sfp基因和編碼靛藍合成酶的bpsA基因，分別克隆在含植物啟動子的質粒的植物啟動子下游；2)將獲得的質粒，在大腸桿菌中擴增，并轉入土壤農桿菌；3)把含Sfp和bpsA的DNA轉入植物中；本發明生產的藍色花，具有天然花的各種特征，新鮮有花香，不脫色，無毒。轉基因編碼的酶和產生的靛藍不在液泡中，不受植物液泡低pH的影響，可形成純正的藍色。產生藍色物質的前體物，即酶的底物為植物體內富含的谷氨酰胺，涉及的酶促反應僅有一步，可以從自然界中有的白花出發進行轉基因改造。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，涉及一種催化谷氨酰胺合成靛藍獲得藍色花卉的轉基因方法。

背景技術

花色是觀賞植物的重要的觀賞特征，針對花色的改良一直是園藝工作者的重要目標之一。植物的花色不僅在植物的授粉和繁衍后代方面起到重要作用，也為人類提供了五彩斑斕的觀賞感受，具有重要的美學價值(Grotewold,E.The genetics and biochemistryof floral pigments[J].Annual Review of Plant Biology,2006,57(1):761.)。作為花種重要的觀賞植物，現代玫瑰(Rosa hybrida)已有5000年的栽培歷史。至今，人類已培育出2500多個品種，然而這其中卻沒有真正的藍色的玫瑰。

市場上現有的藍色玫瑰，如“藍色妖姬”實際上是用染料染出的藍色(Holton T.A,Tanaka Y.Blue roses:a pigment of our imagination？[J].Trends in Biotechnology：United Kingdom,1994,12(2):40–42.)。藍色玫瑰(Blue rose)在英語里作為成語，表示不可能實現的奇跡，頻繁出現在包括電影、電視、詩歌、小說、戲劇等各種文藝作品中。

植物的花的顏色有很多決定因素，包括類黃酮類的花青素，萜類的胡蘿卜素，還有液泡的pH值，金屬離子等(Tanaka Y,Brugliera F.Flower colour and cytochromes P450[J].Philosophical Transactions of the Royal Society of London,2013,368(1612):283-291.)?；ㄇ嗨卦诓煌稽c和不同程度的羥基化使花具有不同的顏色，其中類黃酮3’5’羥基化酶(F3’5’H)催化形成藍色的花翠素，這是很多植物開藍花的原因。由于包括玫瑰等植物在內的很多植物缺少編碼F3’5’H的基因，所以這類植物沒有藍色的花(Mikanagi Y,Saito N,Yokoi M,et al.Anthocyanins in flowers of genus Rosa,sectionsCinnamomeae(＝Rosa),Chinenses,Gallicanae and some modern garden roses[J].Biochemical SystematicsEcology,2000,28(9):887.)。