[發明專利]花色苷合成相關蛋白IbMYB113及其編碼基因與應用

有效

• 申請號: 202110955183.2
• 申請日: 2021-08-19
• 公開（公告）號: CN113621039B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 郭華春;李茂興;李有涵;王瓊
• 申請（專利權）人: 云南農業大學
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/84;C12N1/21;C12N5/10;A01H5/02;A01H6/82;C12R1/01;C12R1/19
• 代理公司: 北京隆達恒晟知識產權代理有限公司 11899
• 代理人: 李中強

本發明涉及花色苷合成相關蛋白IbMYB113及其編碼基因與應用。該IbMYB113蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示；其編碼基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。本發明從甘薯紅色薯皮中克隆了IbMYB113蛋白及其編碼基因，將IbMYB113基因連接到植物表達載體，通過農桿菌介導的遺傳轉化獲得過表達IbMYB113的轉基因煙草植株，表現為全株色素積累，高效液相色譜法檢測飛燕草色素和矢車菊色素含量顯著增加。本發明提供的IbMYB113蛋白及其編碼基因對于促進植物花色苷的合成與積累具有重要的理論意義和應用價值。

技術領域

本發明屬于植物生物技術領域，具體涉及花色苷合成相關蛋白IbMYB113及其編碼基因克隆與應用。

背景技術

甘薯是世界上重要的糧食作物、經濟作物和能源作物之一，薯皮色主要有白色、淺黃、黃色、淺紅色、紅色、紫色、深紫色等；薯肉色主要有白色、黃色、橙色、紅色、紫色、深紫色、混合色等。紅色和紫色甘薯品種主要是含有花色苷，因具有漂亮的薯塊外觀和優秀的保健功能非常受消費者青睞。

花色苷是一種水溶性天然色素，廣泛存在于高等植物中，是類黃酮代謝途徑中最主要的代謝產物。目前自然界已經發現超過635種花色苷，植物中常見的主要有6種，分別是天竺葵色素、矢車菊素、飛燕草素、芍藥色素、矮牽牛色素和錦葵色素。對植物而言，花色苷參與許多重要的生物學過程，花色苷在植物地上部分如花器官、果實、葉片和莖中積累，使其具有鮮艷顏色而吸引蟲媒傳粉者和果實傳播者，也可以保護植物防御紫外線傷害，抵抗病蟲害等；花色苷在植物地下部分如塊根塊莖類作物馬鈴薯塊莖和甘薯塊根中積累，受環境因素影響較小，光穩定性和熱穩定性較好，可提高植物對生物脅迫和非生物脅迫的抗性。對人類而言，花色苷具有抗氧化，抗突變，抗炎癥，清除游離自由基，降低癌癥、關節炎、心血管疾病、糖尿病和神經性疾病的風險，保護生物體機能等多種保健功能。

植物中花色苷的生物合成主要涉及苯丙氨酸裂解酶(PAL)、肉桂酸-4-羥化酶(C4H)、4-香豆酰CoA連接酶(4CL)、查爾酮合成酶(CHS)、查爾酮異構酶(CHI)、黃烷酮-3-羥化酶(F3H)、類黃酮-3'-羥化酶(F3'H)、類黃酮-3',5'-羥化酶(F3'5'H)、二氫黃酮醇還原酶(DFR)、花青素合成酶(ANS)、糖基轉移酶(GTs)等結構基因，以及MYB、bHLH和WD40等三類轉錄因子。目前甘薯花色苷的研究主要集中在紫甘薯中花色苷的合成與積累，IbCHS、IbCHI、IbF3'H、IbDFR、IbANS、IbUFGT以及IbGSTF4等結構基因已經得到克隆，并且發現一個重要的轉錄因子IbMYB1-2。IbMYB1-2可以調控紫甘薯薯肉花色苷的生物合成與積累，然而受限于甘薯的多倍性、基因組雜合、遺傳背景復雜，甘薯中新的花色苷合成調控基因還沒有被發現，如甘薯紅色薯皮中花色苷的生物合成與積累的調控基因還不清楚，需要進一步研究。

發明內容

本發明的目的在于提供一種花色苷合成相關蛋白IbMYB113及其編碼基因克隆與應用。

本發明所克隆的花色苷合成相關蛋白，名稱為IbMYB113，來源于甘薯(Ipomoeabatatas)，其氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示，由236個氨基酸殘基組成。

本發明所克隆的IbMYB113蛋白的編碼基因，為編碼SEQ ID NO:2所示氨基酸序列的核酸分子。

具體的，本發明所克隆的IbMYB113蛋白的編碼基因，可以是如SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列。

本發明提供了含有所述IbMYB113蛋白編碼基因的表達盒、重組載體、重組微生物或轉基因植物細胞系。

所述含有IbMYB113蛋白編碼基因的重組載體可為在表達載體的多克隆位點插入SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列得到的重組質粒。