[發(fā)明專利]一種大豆Gm-SEIPIN1A基因及其應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911334441.4
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN111118022A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王慶鈺;王康;李景文;王英;閆帆;劉雅婧;張宇晨;孫墨楠;張鑫生;楊旭光;趙磊
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/82;C07K14/415;A01H5/10;A01H6/54
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 邵銘康;朱世林

一種大豆Gm?SEIPIN1A基因及其應(yīng)用屬基因工程技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明的大豆Gm?SEIPIN1A基因，其DNA序列如SEQ ID NO:1所示；本發(fā)明的大豆Gm?SEIPIN1A基因所編碼的蛋白質(zhì)，其氨基酸序列如SEQ ID No:2所示；一種植物表達(dá)載體，包含本發(fā)明的大豆Gm?SEIPIN1A基因所編碼的蛋白質(zhì)。轉(zhuǎn)Gm?SEIPIN1A的酵母突變體的油分明顯提高，與酵母突變體油分相比提高了20.48％。轉(zhuǎn)Gm?SEIPIN1A基因的擬南芥種子的含油量明顯提高，最高提高了18.2％。本發(fā)明的Gm?SEIPIN1A基因能提高轉(zhuǎn)基因植物種子的油分含量，對培育高油大豆品種具有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于基因工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大豆Gm-SEIPIN1A基因及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

大豆(Glycine max(Linn.)Merr.)在世界范圍內(nèi)廣泛種植，是一種重要的豆類作物，為 人類和家畜提供飲食蛋白和油脂。在2017年大豆產(chǎn)量占油料種子產(chǎn)量的59％，占了蔬菜油消 費(fèi)的29％。(http://www.soystats.com)是世界上最重要的油料作物。大豆油主要含有五種脂 肪酸，依次為棕櫚酸(16:0,PA)、硬脂酸(18:0,ST)、油酸(18:0,ST)、亞油酸(18:1,OL)、 亞麻酸(18:3,LN)。其中OL,LI,and LN為不飽和脂肪酸，不飽和脂肪酸可以預(yù)防心腦血管 疾病和一些癌癥。但是多不飽和脂肪酸很不穩(wěn)定容易被氧化，在加工的過程中容易氫化產(chǎn)生 反式脂肪酸。反式脂肪酸能引起冠心病和動(dòng)脈硬化等疾病。增加油酸的比例可以減少因氫化 過程而產(chǎn)生的反式脂肪酸。因此在增加油分的同時(shí)提高油酸比例是大豆油分育種的重要目標(biāo)。

油滴(Lipid droplets，LD)常期以來被認(rèn)為是沉積在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含物，近些年來被認(rèn)為是 廣泛分布在細(xì)胞中的一種復(fù)雜的動(dòng)態(tài)細(xì)胞器。但是在不同類型細(xì)胞中LD的大小差異很大，范 圍是從1-100μm。它在不同類型的細(xì)胞中也有不同的名稱，近幾年來，科學(xué)家逐漸認(rèn)同使用 油滴來描述這一細(xì)胞器。LD表面由兩親性的單層磷脂、糖脂和甾醇等等組成，中間含有中性 脂質(zhì)如三酰甘油、二酰甘油、固醇酯和視黃酯等。油滴是儲(chǔ)存脂肪的重要場所，通過對脂肪 的儲(chǔ)存，油滴可以防止細(xì)胞因積累過多的脂肪而導(dǎo)致脂中毒現(xiàn)象。此外油滴還參與膜運(yùn)輸、 細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和細(xì)胞蛋白代謝。它不僅與人類病原體的傳染周期有關(guān)。還為多種反應(yīng)提供了 場所。關(guān)于油滴的形成途徑有很多模型，至今沒有足夠多的證據(jù)去支持哪一種模型是足夠正 確的，現(xiàn)在科學(xué)家公認(rèn)的是油滴是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和外核膜合成的。LD的大小可以被一些脂質(zhì)(如 磷脂酰膽堿和磷脂酸)調(diào)控，一些關(guān)鍵的蛋白(例如Fsp27，SEIPIN，F(xiàn)ITM2和perlipin 1)也 能影響LD的大小。這些蛋白質(zhì)可能通過直接或間接影響LD表面的磷脂的水平和組成來調(diào)節(jié) LD的大小。其中SEIPIN基因?yàn)檠芯繜狳c(diǎn)基因，該基因最初在脂肪代謝障礙的病人中被鑒定 出來，隨后酵母、果蠅和小鼠的SEIPIN基因均被研究，研究發(fā)現(xiàn)它們均能調(diào)控油滴的大小， 并能影響細(xì)胞中的脂肪含量。證明SEIPIN家族蛋白調(diào)控LD合成的功能在不同物種中是保守 的。