[發明專利]LAS1基因在皂苷高產型海參選育中的應用

有效

• 申請號: 201810542803.8
• 申請日: 2018-05-30
• 公開（公告）號: CN108642060B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 包振民;李語麗;王師;劉雅然;陸維
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: C12N15/12
• 分類號: C12N15/12;C12Q1/6888
• 代理公司: 青島海昊知識產權事務所有限公司 37201
• 代理人: 曾慶國

本發明的目的是提供一種LAS1基因在皂苷高產型海參選育中的應用，通過高效檢測LAS1基因關鍵催化位點，以實現皂苷高產型海參的選育。本發明首先提供仿刺參LAS1基因，該基因編碼的氨基酸序列為SEQ ID NO:1，其一種編碼基因的核苷酸序列為SEQ ID NO:2，上述刺參LAS1基因中的10個皂苷合成的關鍵催化位點，包含有LAS1蛋白氨基酸序列的第4位(L)、第5位(R)、87位(P)、104位(L)、214位(L)、249位(L)、434位(W)、441位(H)和531位(S)、648位(S)；本發明所提供的10個皂苷合成的關鍵催化位點可用在皂苷高產型刺參的選育中。

技術領域

本發明屬于遺傳育種技術領域，具體涉及LAS1基因在皂苷高產型海參選育中的應用。

背景技術

海參作為海產八珍之一，具有重要的營養價值和藥用價值，素有“陸有人參，海有海參”之說。全世界海參有1200多種，中國海域約有140多種，其中仿刺參是我國目前產量最高、最重要的海參養殖種類。早在400年前的明代，《食物本草》中就記錄海參具有主補元氣、滋益五臟六腑虛損的養生功能。清代《本草綱目拾遺》將海參列為補益藥物，有“海參性溫補，足敵人參，故名海參”，“補腎經，益精髓，消痰涎，攝小便，生血壯陽，治療潰瘍生殖”的記載。海參中含有豐富的海參皂苷，是其藥用價值的主要組分。近些年國內外研究顯示，海參皂苷具有增強機體免疫力、抗腫瘤、抗菌等多種重要生物活性，因而在食品、醫藥等方面具有重要的開發價值和應用前景。

類固醇是廣泛分布于生物界的一大類環戊稠全氫化菲衍生物。其中膽固醇是人體的必需組成成分，是構成細胞膜的重要組成成分，也是合成多種激素和微生物的前體物質。大多數動物都能夠從頭合成膽固醇，但僅有少數動物如海參等具有合成皂苷的能力。近些年國內外研究顯示，海參皂苷具有增強機體免疫力、抗腫瘤、抗菌等多種重要的生物活性，因而在食品、醫藥等方面具有重要的開發價值和應用前景。

皂苷作為一類重要的次生代謝產物，其合成廣泛存在于植物界中。在植物中，三萜類皂苷通過三萜類合成途徑合成(如人參中，通過β-香樹脂醇合酶催化，將2,3氧化鯊烯轉成β-香樹脂醇)，而動物中并不存在此合成通路，僅存在與此途徑相類似的膽固醇合成途徑(即通過羊毛甾醇合酶LAS催化，將2,3氧化鯊烯轉換成羊毛甾醇)。發明人前期研究發現，仿刺參基因組中不具有完備的膽固醇合成通路基因，因而不能從頭合成膽固醇，其通過改造脊椎動物的經典膽固醇合成途徑而具備了合成皂苷的能力。體外酵母實驗證實，海參LAS1基因的催化產物正是海參皂苷的合成前體--帕克醇。動物膽固醇合成途徑中的關鍵基因LAS(羊毛固醇合酶)在仿刺參中通過快速趨同進化獲得植物類型的位點，從而使其實現從膽固醇合成轉換至皂苷合成。

鑒于海參皂苷在食品、醫藥等方面具有的重要開發價值和應用前景，因此，通過檢測LAS1基因關鍵催化位點來篩選皂苷高產型海參就具有重要應用價值。

發明內容

本發明的目的是提供一種LAS1基因在皂苷高產型海參選育中的應用，通過高效檢測LAS1基因關鍵催化位點，以實現皂苷高產型海參的選育。

本發明首先提供仿刺參LAS1基因，該基因編碼的氨基酸序列為SEQ ID NO:1，其一種編碼基因的核苷酸序列為SEQ ID NO:2，

上述刺參LAS1基因中的10個皂苷合成的關鍵催化位點，包含有LAS1蛋白氨基酸序列的第4位(L)、第5位(R)、87位(P)、104位(L)、214位(L)、 249位(L)、434位(W)、441位(H)和531位(S)、648位(S)；

本發明所提供的10個皂苷合成的關鍵催化位點可用在皂苷高產型刺參的選育中；

本發明再一個方面提供一種篩選皂苷高產型刺參的方法，是通過檢測上述 10個皂苷合成的關鍵催化位點的數目來實現的；