[發明專利]一種增加光合作用的重組基因

在審

• 申請號: 201811156289.0
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN109385434A
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 姚新靈
• 申請（專利權）人: 南京固山生物技術有限公司
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 董芙蓉

本發明公開了一種增加光合作用的重組基因，由35S啟動子DNA和反義StYAB基因DNA組成，增加光合作用的重組基因的核苷酸如SEQ ID NO:1所示。本發明運用StYAB和35S啟動子DNA，構建了35S:反義StYAB重組基因，重組基因在目標植物體內表達，可實現葉綠素含量提高，增加凈光合速率。35S:反義StYAB重組基因植物體內表達可使葉綠素含量提高比對照提高30％以上；35S:StYAB重組基因植物體內表達可使光合速率對照提高100％以上。

技術領域

本發明屬于生物醫藥和技術領域，涉及工業用植物淀粉加工品質改良技術，具體地說， 涉及一種增加光合作用的重組基因。

背景技術

YABBY是植物特有的轉錄因子蛋白家族,其組成的氨基端含有C2C2鋅指基序和羧基端 YABBY結構域，賦予了其區別于其它轉錄因子的組成特征；YABBY來自2個共同祖先基因，進化產生5個基因簇(clades)，其中一些是極性基因(Bartholmes et al.2012；Finetet al. 2016)；YABBY家族成員的組成區別主要出現在C2C2鋅指基序YABBY結構域之間。YAB1 的CH2C6鋅指結構域中鋅釋放誘導自組裝，參與了膜內外蛋白的運輸(Kanaya et al2001)， YABBY還調控AP2和脂肪酸去飽等基因表達(Shamimuzzaman et al.2013)；以上研究初步 確定了蛋白的運輸和脂肪酸代謝。

研究結果同時顯示，YABBY調控離軸側生極性器官葉片和花形成中發揮作用(Tanaka et al.2012，Melzer et al.2011，Yang et al.2016)；其中包括葉、花和腺毛等極性器官形成(Tanaka et al.2012；Schliep et al.2010)，花性別決定(Battilana etal.2013)、花形態(Morioka et al.2015)、 花育性(Zhang et al.2013)、果實形狀和大小(Huang et al.2013)和器官脫落(Kim et al.2016)。 番茄9個YABBY成員正向或反向調控其生長發育，其中一些與果實形狀和大小的形成直接 關聯(Huang et al.2013)；分別抑制表達OsYAB 1和OsYAB 4的水稻株系，表現半矮化的表 型(Dai et al.2007，Yang etal.2016)；擬南芥中YAB1,YAB2和YAB5表達于葉片(Bartholmes et al.2012)，進一步研究顯示YAB1特異地表達于腺毛(Schliep et al.2010)；綠薄荷(Mentha spicata)MsYAB5基因也特異表達于腺毛(Wang et al.2016)；YABBY參與器官發生和形態建 成相關分生組織的橫向分化。

除了參與器官發生和形態建成外，YABBY還參與脅迫響應和器官發育等代謝。耐旱水 稻(Oryza sativa)基因型中無YABBY的表達，非耐旱基因型中YABBY則是其表達的重要轉錄 因子之一(Moumeni et al.2015)，YABBY也是大豆(Glycine max L)器官脫落特異轉錄因子 之一(Kim et al.2016)，不同YABBY參與了藏紅花(Crocus sativus L)脫輔基類胡蘿卜素生物 合成途徑(Jain et al.2016)；YABBY還參與器官脫落和光合色素合成，且具有多樣性功能。

傳統育種增強光合作用的遺傳進展有限，提高葉綠素含量有困難。明確植物特有的轉錄 因子YABBY家族各成員決定的性狀，無疑是揭示其功能多樣性的途徑之一。

發明內容

本發明的目的在于提供一種增加光合作用的重組基因。運用StYAB和35S啟動子DNA， 構建了35S:反義StYAB重組基因，重組基因在目標植物體內表達，可實現葉綠素含量提高， 增加凈光合速率。