[發明專利]一種調控煙草西柏三烯二醇積累的MYB轉錄因子、編碼基因及應用

有效

• 申請號: 202010411589.X
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111548399B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 余婧;雷波;楊慧;趙會納;余世洲;郭玉雙
• 申請（專利權）人: 貴州省煙草科學研究院
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/82
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 楊采良

本發明屬于生物技術領域，尤其涉及一種調控煙草西柏三烯二醇積累的MYB轉錄因子、編碼基因及應用。本發明通過實時熒光定量PCR技術檢測NtMYB306a的表達特性，NtMYB306a在煙草各個組織中均有表達，尤其在煙草腺毛中優勢表達。在栽培煙草中過表達NtMYB306a基因，結果發現，煙草類西柏烷代謝途徑中的二個關鍵酶基因CBT、CYP71D16表達量明顯增加，NtMYB306a基因過表達株系西柏三烯二醇含量顯著高于對照組，這表明NtMYB306a參與煙草類西柏烷代謝的生物合成調控，同時積累西柏三烯二醇。本發明為闡述煙草類西柏烷生物合成的分子調控機制及種質改良提供了理論依據及應用基礎。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，尤其涉及一種調控煙草西柏三烯二醇積累的MYB轉錄因子、編碼基因及應用。

背景技術

煙草西柏三烯二醇是煙草類西柏烷合成途徑的主要代謝產物。采摘的煙葉經烘烤調制后，西柏三烯二醇可降解為茄酮等與人體感官密切相關的致香物質，這些物質是煙葉香氣的重要來源，賦予了煙草的經濟價值；此外，據文獻報道，煙草西柏三烯二醇在制藥領域具有潛在的應用價值，它的生物活性使其具有治療腫瘤、阿爾茨海默病、帕金森病、中風以及其它神經退行性疾病的潛力，近年來受到廣泛關注。因此，開展煙草類西柏烷代謝調控分子機制研究及相關功能基因鑒定，具有十分重要意義。

煙草類西柏烷代謝途徑由煙草葉面的長柄分泌型腺毛特異性合成和產生，其生物合成大致分為兩步：(1)西柏三烯一醇合成酶將GGPP環化形成α-和β-CBT-ol(α-和β西柏三烯一醇)；(2)西柏三烯二醇羥化酶將CBT-ol的第6位碳發生羥化反應形成α-和β-CBT-diol(α-和β-西柏三烯二醇)，西柏三烯一醇合成酶及西柏三烯二醇羥化酶分別由CBT基因和CYP71D16基因編碼。

MYB類轉錄子是植物中最大的轉錄因子家族之一，廣泛參與了植物細胞形態建成、激素信號通路、生物及非生物脅迫、次生代謝等。轉錄因子對靶標基因的轉錄激活是調控植物次生代謝的重要環節，它能與該途徑中1個或1個以上關鍵酶基因啟動子區順式作用元件相結合，激活或抑制下游基因的轉錄，具有“多點調控”的優勢。

因此，鑒定出調控煙草類西柏烷代謝途徑的MYB轉錄因子、增加西柏三烯二醇等代謝物生物產量，對于闡明煙草類西柏烷生物合成分子調控機制及種質資源創新具有重要意義。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種調控煙草西柏三烯二醇積累的MYB轉錄因子、編碼基因及應用，目的在于解決現有技術中的一部分問題或至少緩解現有技術中的一部分問題。

本發明是這樣實現的，一種調控煙草西柏三烯二醇積累的MYB轉錄因子，所述轉錄因子的氨基酸序列SEQ ID No.2所示。

如上述的調控煙草西柏三烯二醇積累的MYB轉錄因子的編碼基因，所述編碼基因的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。

如上述的編碼基因在調控煙草類西柏烷合成中的應用。

進一步地，所述調控煙草類西柏烷合成通過調控煙草類西柏烷代謝途徑中的二個關鍵酶基因CBT和CYP71D16的表達實現。

進一步地，所述煙草類西柏烷包括西柏三烯二醇。

如上述的編碼基因在煙草育種中的應用。

綜上所述，本發明的優點及積極效果為：

(1)本發明克隆了煙草NtMYB306a轉錄因子編碼基因，并通過農桿菌介導法在煙草中過量表達NtMYB306a。NtMYB306a過表達后同時使煙草類西柏烷合成途徑中二個關鍵酶基因CBT、CYP71D16表達量明顯增加，同時該途徑產物西柏三烯二醇含量明顯增加。所述NtMYB306a轉錄因子可為煙草的分子育種提供新的基因資源。