NtCCoAOMT基因在提高烟草产绿原酸中的应用制造技术

技术编号:19448104 阅读:145 留言:0更新日期:2018-11-14 17:09
本发明专利技术公开了NtCCoAOMT基因在提高烟草产绿原酸中的应用,属于植物基因工程领域。本发明专利技术通过研究发现NtCCoAOMT蛋白或其编码基因具有提高烟草产绿原酸中的应用,所述NtCCoAOMT蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示,其编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。将NtCCoAOMT蛋白的编码基因序列构建到植物表达载体中获得能表达NtCCoAOMT蛋白的重组载体,将构建的重组载体转入烟草中使NtCCoAOMT过表达,达到提高烟草产绿原酸的目的。本发明专利技术发现了NtCCoAOMT在烟草中过表达能极大幅度地提高绿原酸的产量,为绿原酸的生产提供了新的途径。

【技术实现步骤摘要】
NtCCoAOMT基因在提高烟草产绿原酸中的应用
本专利技术属于植物基因工程领域,具体涉及NtCCoAOMT基因在提高烟草产绿原酸中的应用。
技术介绍
CCoAOMT基因是影响植物木质素合成的关键酶基因之一,在国内外有大量研究表明通过控制CCoAOMT基因的表达活性可以对植物木质素的合成产生非常大的影响。刘惠荣[1]等的试验结果表明,来自毛白杨CCoAOMTcDNA的反义基因有效地抑制了烟草内源CCoAOMT基因的表达。吕萌等以具有代表性的陆地棉品种徐州142作为研究对象,系统研究了CCoAOMT基因家族在不同组织和不同发育时期纤维中的表达情况,并进行了较为准确的量化分析,为进一步了解各组织和纤维发育时期中木质素合成中间产物的种类,含量和构型提供了理论依据,同时也可以为棉纤维的品质改良提供一定的分子理论基础。刘红梅[2]等通过以青扬为材料表明CCoAOMT基因对G型木质素合成有特异调节作用。谷振军[3]等以赤桉为材料的研究也表明抑制CCoAOMT基因的表达能降低体内木质素含量、提高木质素单体S/G的比例,使得木质素在制浆中更容易去除,并且进一步探索赤桉CCoAOMT1基因可变剪接的作用为进一步研究细胞壁木质素沉积机制、木质素含量降低及木质素更容易去除的转基因育种研究提供理论依据和基因资源。另外也有大量研究表明了CCoAOMT基因在拟南芥、烟草[5]、苎麻[6,7]等植物中的木质素合成起关键作用,但很少有关于CCoAOMT基因在烟草绿原酸合成中是否起到调控作用的研究。对于绿原酸,目前也有了大量关于其合成和代谢途径的研究,如李洋[8]等通过超量表达烟草的NtC3H基因,得到了绿原酸含量显著提升的转基因烟草植株,确定了NtC3H基因对绿原酸合成的影响,另外其也研究而了NtHCT基因在绿原酸的合成中也起到了正向调控作用[10]。张静茹[9]等的研究表明了HQT的基因表达量与绿原酸的生物合成具有线性关系,HQT基因的表达对绿原酸合成具有正调控作用。蒋向辉[11]不同的方面对金银花绿原酸生物合成过程中重要的三个关键酶基因LjHCT、LjC3H1及LjCCoAOMT1进行了相关研究,进一步为研究金银花绿原酸的生物合成机制奠定基础。有研究表明NtCCoAOMT在木质素合成过程中发挥作用,但前人均未发现NtCCoAOMT与绿原酸合成间的关系,更不清楚NtCCoAOMT是否能够调控绿原酸在植物体内的含量。参考文献:[1]刘惠荣,赵华燕,魏建华,邵金旺,朱至清,宋艳茹.抑制CCoAOMT表达对烟草木质素生物合成的影响[J].中国农业科学,2002,(08):921-924.[2]刘红梅,胡尚连,卢学琴,曹颖,任鹏.青杨CCoAOMT基因的克隆及其生物信息学分析[J].湖北农业科学,2014,53(11):2670-2674.[3]谷振军,章怀云,张党权,谢耀坚,何含杰,陈丽莉,彭宽,刘果,杨丹.赤桉CCoAOMT亚家族的基因克隆及可变剪接分析[J].林业科学,2014,50(05):62-69.[4]邓晶,刘峰,郭清泉,陈建荣,张学文.苎麻CCoAOMT基因干扰表达载体构建及对烟草的转化[J].湖南农业大学学报(自然科学版),2008,(02):132-135.[5]王玲,田敏,段红平,彭芳.反义CCoAOMT基因转化烟草调控木质素生物合成[J].江苏农业科学,2011,39(02):62-64.[6]陈建荣,郭清泉,张学文,陈金军.苎麻咖啡酰辅酶A甲基转移酶基因原核表达及其结构分析[J].中国农学通报,2008,24(12):50-53.[7]黄春琼.反义CCoAOMT基因转化苎麻和烟草的研究[D].华南热带农业大学,2007.[8]李洋,唐雪冰,李晓峰,李明,储昭辉,丁新华.NtC3H基因对烟草类黄酮及绿原酸合成的影响[J].中国烟草科学,2016,37(01):8-13.[9]张静茹,吴敏琳,李卫东,白根本.金银花HQT基因在真核植物细胞中对绿原酸生物合成的调控[J].中草药,2016,47(20):3683-3687.[10]李洋,李明,岳玮,丁新华,储昭辉.烟草NtHCT基因对次生代谢物质绿原酸和类黄酮合成的影响[J].中国烟草学报,2015,21(06):127-131.[11]蒋向辉.金银花绿原酸合成途径关键酶基因克隆与功能分析[D].湖南大学,2013.
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种烟草来源的NtCCoAOMT蛋白或其编码基因在提高烟草产绿原酸中的应用。本专利技术的目的通过下述技术方案实现:一种NtCCoAOMT蛋白或其编码基因在提高烟草产绿原酸中的应用。所述NtCCoAOMT蛋白的氨基酸序列如SEQIDNO.1所示,其编码基因的核苷酸序列优选如SEQIDNO.2所示。所述NtCCoAOMT蛋白或其编码基因在提高烟草产绿原酸中的应用。一种提高烟草产绿原酸的方法,包括如下步骤:将所述NtCCoAOMT蛋白的编码基因序列构建到植物表达载体中获得能表达NtCCoAOMT蛋白的重组载体,将构建的重组载体转入烟草中使NtCCoAOMT过表达,达到提高烟草产绿原酸的目的。本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果:(1)本专利技术发现了NtCCoAOMT在烟草中过表达能极大幅度地提高绿原酸的产量。(2)本专利技术所构建的转NtCCoAOMT基因烟草植株中绿原酸的含量是野生型烟草植株的23.6倍。(3)本专利技术为绿原酸的生产提供了新的途径。附图说明图1是阳性转基因烟草植株的PCR鉴定结果图,从左至右依次第1泳道为MARKERDL2000、第2泳道为野生型烟草植株,其它为转基因烟草植株。图2是定量PCR检测NtCCoAOMT在非转基因烟草(左)和转基因烟草(右)叶片中的表达量结果图。具体实施方式以下实施例用于进一步说明本专利技术,但不应理解为对本专利技术的限制。若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。实施例1一、NtCCoAOMTinPART27质粒的构建(1)酶切PART27和NtCCoAOMT片段提取烟草叶片的RNA,反转录成cDNA后作为模板,使用引物NtCCoAOMT_fs和NtCCoAOMT_fas进行PCR扩增获得NtCCoAOMTCDS片段。引物序列具体如下:NtCCoAOMT_fs:5’-NNNNGAGCTCTACCGTCTCTTACCTTAATT-3’,NtCCoAOMT_fas:5’-NNNNGGATCCTCAGCTGATGCGGCGGCAC-3’。PCR产物经琼脂糖凝胶电泳检测后,切胶回收。按照下面体系配制酶切体系,使用SacI和BamHI分别双酶切PART27和NtCCoAOMT片段,37℃反应过夜。酶切体系:10×NBE(NEB)buffer32μL,10×BSA2μL,SacI0.5μL,BamHI0.5μL,PART27/NtCCoAOMT15μL,总体积20μL。(2)回收、连接PART27片段和NtCCoAOMT片段酶切产物通过琼脂糖凝胶电泳后,切胶回收酶切后的PART27载体、NtCCoAOMT片段,按如下体系配制连接体系,于16℃反应3小时。连接体系:10×MBIligationbuffer1μL,MBIDNAligase1μL,NtCCoAOMT片段6μL,PA本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种NtCCoAOMT蛋白在提高烟草产绿原酸中的应用,其特征在于:所述NtCCoAOMT蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

【技术特征摘要】
1.一种NtCCoAOMT蛋白在提高烟草产绿原酸中的应用,其特征在于:所述NtCCoAOMT蛋白的氨基酸序列如SEQIDNO.1所示。2.一种NtCCoAOMT蛋白的编码基因在提高烟草产绿原酸中的应用。3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于:所述NtCCoAOMT...

【专利技术属性】
技术研发人员:李世升向福李竟才项俊方元平陈娟
申请(专利权)人:黄冈师范学院
类型:发明
国别省市:湖北,42

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