[發明專利]馬尾松長葉烯合成酶基因和產品及用途

有效

• 申請號: 201911254764.2
• 申請日: 2019-12-09
• 公開（公告）號: CN110923254B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 劉彬;劉青華;周志春
• 申請（專利權）人: 中國林業科學研究院亞熱帶林業研究所
• 主分類號: C12N15/60
• 分類號: C12N15/60;C12N15/11;C12N9/88;C12P15/00;C12P5/00;C12N15/70;C12N1/21;C12R1/19
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 徐樂

本發明涉及植物分子生物學領域，具體而言，提供了一種馬尾松長葉烯合成酶基因和產品及用途。本發明首次從馬尾松中克隆得到馬尾松長葉烯合成酶基因，并確定其核苷酸序列(SEQ ID NO.1)以及氨基酸序列(SEQ ID NO.2)，填補了現有技術中對馬尾松中萜烯類合成酶及其生物合成基因未知的空白，為馬尾松的相關研究提供了理論和基礎支持。此外，發明人通過將馬尾松長葉烯合成酶基因重組得到重組載體和工程菌，并且成功純化得到馬尾松長葉烯合成酶，在體外酶活實驗中該酶可將法基尼焦磷酸催化合成長葉烯和α?蒎烯，對植食性病蟲害防御具有重要意義。

技術領域

本發明涉及植物分子生物學領域，具體而言，涉及一種馬尾松長葉烯合成酶基因和產品及用途。

背景技術

馬尾松(Pinus massoniana Lamb.)速生、耐干旱瘠薄、適應性強，是我國南方荒山造林的先鋒樹種，在一些地理條件較差的山地，馬尾松甚至是唯一可造林的本土樹種。馬尾松廣泛分布在我國亞熱帶17個省(區、市)，根據第八次全國森林資源清查結果(2016年)，馬尾松林面積約為1001萬公頃，而且馬尾松年產松脂總量為60-80萬噸，約占我國松脂總量的70％。因此，馬尾松在我國速生豐產材用和脂用林基地建設中占據極其重要的地位。

馬尾松松脂成分主要為一些萜類物質，單萜，倍半萜以及二萜等。萜烯類化合物為馬尾松主要次生代謝物質，植食性昆蟲誘導的植物揮發物的重要成分，是病原入侵后的第一道防線。然而，目前關于馬尾松中萜烯類合成酶的生物合成基因還未被分離和鑒定。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種馬尾松長葉烯合成酶基因，以填補現有技術對馬尾松中萜烯類合成酶及其生物合成基因未知的空白。

本發明第二目的在于提供馬尾松長葉烯合成酶基因的擴增引物對，可以快速、準確得到馬尾松長葉烯合成酶基因。

本發明的第三目的在于提供馬尾松長葉烯合成酶及其在生產長葉烯和/或α-蒎烯中的應用，填補現有技術中缺少馬尾松長葉烯合成酶的空白，同時提供該合成酶的工業應用。

本發明的第四目的在于提供一種長葉烯和/或α-蒎烯的生產方法，填補現有技術中缺少可以利用生物技術工業化生產長葉烯和/或α-蒎烯方法的空白。

本發明的第五目的在于提供含有馬尾松長葉烯合成酶基因的重組載體和工程菌及其應用，為馬尾松長葉烯合成酶的獲取和利用提供更簡便的生物模塊。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

一種馬尾松長葉烯合成酶基因，馬尾松長葉烯合成酶基因核苷酸序列如SEQ IDNO.1所示。

馬尾松長葉烯合成酶基因的擴增引物對，所述擴增引物對如下：

正向引物為：5’-CAAGATTGGATTCGGTGAAG-3’(SEQ ID NO.3)；

反向引物為：5’-GCGGAGATATCCGATCTTGA-3’(SEQ ID NO.4)。

一種馬尾松長葉烯合成酶，馬尾松長葉烯合成酶氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

馬尾松長葉烯合成酶在生產長葉烯和/或α-蒎烯中的應用。

一種長葉烯和/或α-蒎烯的生產方法，利用上述馬尾松長葉烯合成酶催化法尼基焦磷酸，得到長葉烯和/或α-蒎烯。

一種含有馬尾松長葉烯合成酶基因的重組載體，所述重組載體包括馬尾松長葉烯合成酶基因和載體；

馬尾松長葉烯合成酶基因核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

進一步地，所述載體包括表達載體或克隆載體；