[發明專利]煙草蛋白ZR-1及其應用

有效

• 申請號: 201911317415.0
• 申請日: 2019-12-19
• 公開（公告）號: CN111019955B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 翟妞;周會娜;鄭慶霞;徐國云;劉萍萍;張慧;陳千思;王晨;許亞龍;金立鋒;武明珠
• 申請（專利權）人: 中國煙草總公司鄭州煙草研究院
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/10;C12N15/11;C07K14/415;C12N15/82;A01H5/00;A01H5/12;A01H6/82
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 張曉萍

本發明屬于煙草基因工程領域，具體涉及一個煙草新蛋白ZR?1基因及其應用專利申請。該基因堿基序列如SEQ ID NO.1所示,煙草蛋白ZR?1由139個氨基酸殘基組成。該蛋白與植物葉片中谷氨酸含量相關，降低該蛋白表達后，葉片中谷氨酸含量明顯降低。本發明通過對特定煙草蛋白ZR?1的初步研究，發現其與煙草谷氨酸含量高度相關，在將該基因沉默后，煙草中谷氨酸含量發生了明顯降低。基于這一特性，可為煙草新品種培育一定的應用基礎和參考借鑒。

技術領域

本發明屬于煙草基因工程領域，具體涉及一個煙草蛋白ZR-1及其應用專利申請。

背景技術

人們通常所吸食的煙草屬雙子葉植物綱管花目茄科煙草屬植物，煙草屬(Nicotiana) 有60 多個種，而用于制備吸食的主要為兩個栽培種，分別為普通煙草(又稱紅花煙草，Nicotiana tabacum)和黃花煙草(Nicotiana rustica)，其中前者占據主要栽培面積。栽培煙草按煙葉品質特點、生物學性狀和栽培調制方法等特點，可分為烤煙、曬煙、晾煙、白肋煙、香料煙和黃花煙六個類型，其中烤煙是我國栽培最廣的普通煙草。

作為一種葉用經濟作物，烤煙的栽培技術有別于其它大田作物，不僅要求有一定的煙葉產量，而且更注重煙葉品質。煙葉品質決定煙葉的可用性，直接影響卷煙商品的色、香、味和商品價值，也關系到煙農的經濟效益，是煙草行業的生命和出發點。也因此，為滿足國內外卷煙企業對優質煙葉不斷增長的需求，必須不斷提高煙葉品質和安全性。

氨基酸在煙草生長發育過程中、氮的代謝和煙株抵御不良環境的影響中，都起到了相當重要的作用。而在煙葉復烤后的醇化過程中，氨基酸是引起煙葉褐變的主要影響因素之一，并由此易于導致煙葉使用價值降低。另一方面，氨基酸也會和煙葉中一些具有還原性的物質發生非酶棕化反應，生成對煙葉感官品質有改善作用的呋喃等化合物，從而可以提高煙葉的品質。

總之，隨著煙草基因工程深入，結合氨基酸類物質組分對于煙葉品質的重要影響，對于與煙草中氨基酸類物質相關編碼基因的深入研究和開發，可為煙草品質調控奠定良好的技術基礎。

發明內容

基于煙草中谷氨酸含量調控基因的研究，本發明目的在于提供一個煙草蛋白ZR-1及其在煙草谷氨酸含量調節方面的應用，從而為煙葉品質調控、煙草新品種培育奠定一定技術基礎。

本申請所采取的技術方案詳述如下。

煙草蛋白ZR-1的編碼基因ZR-1，由420個堿基組成，具體堿基序列如SEQ ID NO.1所示。

所述編碼基因ZR-1在葉片谷氨酸含量調控中的應用，利用基因沉默技術、或者基因超表達方法，通過調節煙草ZR-1蛋白表達量，來調節控制煙葉中谷氨酸含量情況。

所述編碼基因ZR-1的PCR擴增制備方法，包括如下步驟：

（1）提取（具體例如以煙草K326葉片為樣品）基因組，并反轉錄為cDNA備用；

（2）設計PCR擴增用引物，并進行PCR擴增，具體引物序列設計如下：

NtZR-1-F：5’- GACTGCTCCTCAACCTAAAG - 3’，

NtZR-1-R：5’- GCTCCACGGCTCTCTCACTA - 3’。

煙草蛋白ZR-1，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，其由139個氨基酸殘基組成。

所述煙草蛋白ZR-1在葉片谷氨酸含量調控中的應用，該蛋白與植物葉片中谷氨酸含量相關，降低該蛋白表達后，葉片中谷氨酸含量明顯降低。