[發明專利]一種調控野牡丹屬植物花色形成的轉錄因子及其編碼基因和應用

在審

• 申請號: 202210739301.0
• 申請日: 2022-06-28
• 公開（公告）號: CN115028700A
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 彭東輝;郝楊;劉仲健;陳桂珍;黃捷;陳進燎;石曉玲;楊松敏
• 申請（專利權）人: 福建農林大學
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/11;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/82;A01H6/62
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 林文弘;蔡學俊

本發明公開了一種調控野牡丹屬植物花色形成的轉錄因子及其編碼基因和應用。所述的轉錄因子包括MedPAP1和MedTT8，MedPAP1的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示，MedTT8的氨基酸序列如SEQ ID No.4所示。利用瞬時表達方法分別轉化至本氏煙草葉片及白花蝴蝶蘭花瓣及萼片，結果顯示，共表達轉錄因子MedPAP1和MedTT8的編碼基因MedPAP1和MedTT8能夠使煙草葉片和蝴蝶蘭花瓣呈現紅色和淡紫紅色，并且能夠提高煙草及蝴蝶蘭花青苷合成途徑關鍵酶基因的表達水平，支持轉錄因子MedPAP1和MedTT8形成復合體共同調控地菍花色形成。

技術領域

本發明屬于植物基因工程領域，具體涉及一種調控野牡丹屬植物花色形成的轉錄因子及其編碼基因和應用。

背景技術

地菍（Melastoma dodecandrum）又名鋪地錦和地石榴，為野牡丹科（Melastomataceae）野牡丹屬（Melastoma）多年生匍匐狀亞灌木植物。地菍在我國廣泛分布于長江流域以南各地區，其適應性強、生長快、花期長、花量大、花色艷，植株低矮匍匐，可作為優良的園林觀賞植物，開發利用潛力巨大。花色是地菍主要的觀賞性狀之一，為進一步發揮地菍的園林應用價值，可將花色改良作為其品種開發的新目標。

雜交育種目前是野牡丹屬新品種培育的主要手段，通常要經過多代選育獲得理想品種，育種周期長且目標性狀不穩定。近些年，分子定向育種手段發展迅速，通過轉基因技術改變調控觀賞性狀基因的表達水平，從而獲得新表型的轉基因植株，最終得到理想的品種。挖掘調控觀賞性狀的關鍵基因可為分子育種的開展提供重要的遺傳資源和信息。

花青苷是高等植物中重要的次生代謝產物并且分布廣泛，能使植物器官呈現紅色、紫色和藍色等，其生物合成途徑已被完全解析。花色的本質是花青苷物質在花瓣上的累積而形成。高等植物R2R3-MYB轉錄因子家族及bHLH轉錄因子家族參與調控多種生物過程，包括調控次生代謝產物的合成。這兩類轉錄因子在花青苷合成調控中具有重要作用，其功能在模式和非模式植物中都得到了驗證。例如，紅掌（Anthurium andraeanum）中AaMYB6蛋白和AabHLH1蛋白存在互作關系，調控其佛焰苞呈現粉紅色；中國水仙（Narcissus tazettavar. chinensis）NtMYB8蛋白和NtbHLH1蛋白存在互作關系，激活類黃酮合成途徑，可能促進副冠中黃酮醇的合成；蠟梅（Chimonanthus praecox）bHLH類轉錄因子CpTT8是花青素苷合成過程中正向調控因子，其與CpMYB蛋白互相作用共同調控CpANS基因表達進而使蠟梅中花青苷累積。

目前，野牡丹屬植物未見到關于其花色等觀賞性狀形成的分子機制研究報道，其花色形成分子機制尚不明確。為使地菍得到進一步的開發利用，豐富野牡丹屬觀賞品種資源，有必要揭示調控地菍花色形成的分子機制，為其新花色品種的培養提供重要的分子資源。

發明內容

本發明的目的在于提供一種調控野牡丹屬植物花色形成的轉錄因子及其編碼基因和應用，從地菍中克隆得到調控野牡丹屬植物花色形成的轉錄因子MedPAP1和MedTT8的編碼基因MedPAP1和MedTT8，并且明確這兩個轉錄因子的應用，即轉錄因子MedPAP1和轉錄因子MedTT8在調控野牡丹屬植物花色形成及調控野牡丹屬植物中花青苷合成中的應用。

本發明采取的技術方案是：

本發明首先提供了一種調控野牡丹屬植物花色形成的轉錄因子，所述的轉錄因子包括轉錄因子MedPAP1和轉錄因子MedTT8，MedPAP1的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示，MedTT8的氨基酸序列如SEQ ID No.4所示。