[發明專利]一種可提高番茄中輔酶Q10

有效

• 申請號: 202011182841.0
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112280797B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 許晶晶;范航;陳曉亞;楊蕾
• 申請（專利權）人: 上海辰山植物園
• 主分類號: C12N15/66
• 分類號: C12N15/66;C12N15/84;A01H5/00;A01H6/82
• 代理公司: 北京商專永信知識產權代理事務所(普通合伙) 11400
• 代理人: 歐陽石文

本發明涉及一種可提高番茄中輔酶Q₁₀含量的聯合載體構建方法，步驟包括：獲得E8啟動子序列、煙草Coq2基因編碼序列、DPS基因編碼序列、HMGR2基因編碼序列、UbiC基因編碼序列和hsp終止子序列；構建上述六種序列各自的level 0載體；構建上述四種基因各自的level 1載體；構建level 2載體。本發明還涉及一種提高輔酶Q₁₀含量番茄的生產方法，將由上述構建方法所得到的聯合載體通過熱擊轉化農桿菌GV3101，并轉化野生型番茄；獲得獨立的抗性愈傷組織后，進一步分化再生即得高輔酶Q₁₀含量的番茄株系。經過培育篩選，本發明番茄株系HUCD的T3代果實輔酶Q₁₀產量最高可以達到野生型番茄果實的7倍以上(～0.151mg/g)，并能穩定遺傳且表型無差異；即本發明的番茄株系HUCD中輔酶Q₁₀含量顯著提高。

技術領域

本發明涉及植物技術領域，尤其涉及一種可提高番茄中輔酶Q₁₀含量的聯合載體及其構建方法和應用。

背景技術

輔酶Q₁₀(Coenzyme Q₁₀，又名CoQ₁₀)的分子結構由苯醌母基團和一條十聚異戊烯側鏈的醌類組成。輔酶Q₁₀在人體內主要是作為氧化呼吸鏈中復合體 II/III的電子轉運體，幫助細胞產生ATP。此外它也是一種膜上的抗氧化物質，被用作許多酶的輔助因子。在人體內，缺乏輔酶Q₁₀會導致各種嚴重的神經性疾病，如線粒體腦肌病、小腦共濟性失調或Leigh氏腦病等，并影響如骨骼肌、心臟和腎臟等多個器官的功能。一般情況下，輔酶Q₁₀水平會隨著人年齡的增長而降低，并且在服用某些藥物(如他汀類藥物)和患有心血管疾病的情況下，輔酶 Q₁₀含量會異常減少。

目前輔酶Q₁₀生產主要是通過微生物(酵母等)合成。考慮到食品安全問題，從工程酵母或細菌細胞中提取的輔酶Q₁₀并不能完全適用于食品添加，而從植物中提取輔酶Q₁₀可以有效避免這一問題。但由于植物中輔酶Q₁₀含量過低，需要通過一定的分子生物學方法提高作物中輔酶Q₁₀含量。由于目前植物中輔酶Q₁₀合成途徑尚未完全解析，還未有成功在作物中提高輔酶Q₁₀的報道。

而從飲食中獲得外源輔酶Q₁₀，對于維持體內輔酶Q₁₀水平穩定具有非常重要的意義。在我們的飲食結構中，肉類、魚類和油中通常含有豐富的輔酶Q₁₀ (約為0.12mg/g)，但蔬菜和水果中的輔酶Q₁₀含量相對較低(小于0.02mg/g)。在如今社會提倡增加蔬菜水果飲食結構比例的觀念影響下，維持食物中輔酶Q₁₀的穩定攝入變得極為困難。為了滿足日常營養攝入的需要，人們對富含輔酶Q₁₀的植物性食品抱有極大的需求。因此提高作物中輔酶Q₁₀含量的發明具有實際的生產價值和明確的轉化前景。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中的不足，提供一種可提高番茄中輔酶Q₁₀含量的聯合載體及其構建方法和應用。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案是：

本發明的第一方面是提供一種可提高番茄中輔酶Q₁₀含量的聯合載體構建方法，步驟包括：