编码来自黄麻木质素生物合成途径的酶的多核苷酸制造技术

本发明专利技术公开了编码多肽的多核苷酸，所述多肽包含关于黄麻植物中的木质素的生物合成途径。本发明专利技术一般涉及植物木质素生物合成基因、由此类基因编码的多肽、和此类多核苷酸和多肽序列用于控制植物木质素生产的用途的领域。还公开的是关于使用该多核苷酸和多肽影响由黄麻产生的纤维品质和量的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】编码来自黄麻木质素生物合成途径的酶的多核苷酸相关申请本专利申请要求于2011年4月29日提交的美国临时专利申请系列号61/480，668的优先权利益。
本专利技术涉及黄麻木质素生物合成途径的多个部分的鉴定和表征。更具体而言，本专利技术涉及来自黄麻植物的编码负责木质素合成的酶的多核苷酸，和使用这些多核苷酸和酶以用于木质素产生的基因调节和操纵的方法，以给出具有所需木质素含量及其他特征的纤维。
技术介绍
木质素是通常在多步过程中源自苯丙氨酸的单木质醇(monolignol)(羟基肉桂醇)的复杂芳香族杂聚物。(ffhetten, R.和 Sederoff, R., (1995)Lignin Biosynthesis,Plant Cell，7，第1001-1013页)。主要沉积在细胞壁中的这些聚合物确保植物茎的必需机械强度和最重要地，确保植物维管组织的疏水性。(Vanholme，R.等人(2010)Ligninbiosynthesis and structure,Plant Physiol, 153,第 895-905 页)。由于其疏水性质，木质素充当维管组织的主要组分，并且在水转运中起必需作用。除了其结构和转运定向作用外，木质素还是植物的防御系统的关键组分(Goujon, T.等人(2003)Genes involved inthe biosynthesis of lignin precursors in Arabidopsis thaliana,Plant Physiologyand Biochemis try, 41,第677-687页)。并不令人惊讶地,环境条件影响沉积的木质素的量。(Boer j an, W.等人(2003) Lignin biosynthesis, Annu Rev Plant Biol, 54,第 519-546页)。例如，木质素生物合成响应多种应激条件如创伤、非生物胁迫和病原体感染而诱导。木质素限制病原体侵入且保护细胞壁多糖不受微生物降解作用(Vanholme等人，2010)。我们目前对木质素生物合成的了解大部分来自这个途径在拟南芥(A.thaliana)和毛果杨(P.trichocarpa)中的完全了解。(Goujon,等人，2003 ;Shi,等人(2010) Towardsa systems approach for lignin biosynthesis in Populus trichocarpa:transcriptabundance and specificity of the monolignoI biosynthetic genes, Plant CellPhysiol，51，第144-163页)。存在三种基本单木质醇单体:对香豆醇、松柏醇和芥子醇。这些单木质醇掺入三个木质素单体或构件块内:对羟基苯基(H)、愈创木基(G)和紫丁香基(5)。参见图1。这些单木质醇在甲氧基数目中不同。对羟基苯基(H)没有甲氧基，愈创木基(G)具有一个甲氧基，而紫丁香基(S)具有两个甲氧基。(Goujon等人，2003)。然而，除了这三种单木质醇外，还可掺入少数其他类苯基丙烷，例如羟基肉桂醛、羟基肉桂酯和羟基肉桂乙酸酯。(Boerjan等人，2003)。在这些基本木质素构件块的生物合成后，它们转运至木质化区带。在木质化区带中，聚合作用通过经由过氧化物酶或漆酶的基于氧化自由基的偶联发生，并且通过与纤维素和半纤维素交联形成网状结构。(Boerjan等人,2003 ;Vanholme, R.等人(2008) Ligninengineering, Curr Opin Plant Biol, 11,第 278-285 页)。当多糖基质形成完成时，木质化在细胞壁的次生增厚过程中的不同时期中发生。木质素沉积受多糖基质的性质影响。在初生细胞壁中，它作为球状结构发现；而在次生细胞壁中，它形成薄片。(Boerjan等人，2003)。 虽然木质素在植物生命中的作用必不可少，但它是浆和生物燃料工业中植物材料的成本有效/高效使用中的主要限制因素。木质素还限制生物量用于纤维、化学品和能量生产的用途。木质素的去除是非常昂贵的过程，并且这些工业将获益于对具有更少木质素的生物量或容易降解的木质素的接近。在过去几十年中，已取得木质素生物合成途径的一些了解，尽管该过程的部分并未完全了解。尽管木质素合成对黄麻植物的总体福利很重要，并且它对纤维质量的若干方面有影响，目前不存在详述黄麻中的木质素生物合成的可用信息。因此，存在鉴定、分离且利用来自黄麻植物的涉及木质素生物合成的基因和酶的需要。本专利技术解决了这个需要。
技术实现思路
本专利技术的一个方面是与选自下述的核酸序列具有至少90%序列同一性的分离的核酸分子:SEQ ID NO:1、3、5、7、9、11、13、15、16、18、20、22、24、25、26、28、29、31、33、35、37、39、40、42、44、45、47、49 和 51。在一个实施例中，分离的核酸分子选自:SEQ ID NO:1、3、5、7、9、11、13和15。在一个实施例中，分离的核酸分子选自:SEQ ID N0:16、18和20。在一个实施例中，分离的核酸分子选自:22、24、25、26、28和29。在一个实施例中，分离的核酸分子选自:SEQ ID NO:310在一个实施例中，分离的核酸分子选自:SEQ ID NO:330在一个实施例中，分离的核酸分子选自:SEQ ID N0:35、37和39。在一个实施例中，分离的核酸分子选自:SEQ ID NO:40和42。在一个实施例中，分离的核酸分子选自:SEQ ID NO:44,45和47。在一个实施例中，分离的核酸分子选自:SEQ ID NO:490在一个实施例中，分离的核酸分子选自:SEQ ID NO:510本专利技术的一个方面是与选自下述的氨基酸序列具有至少90%序列同一性的分离的多肽分子:SEQ ID NO:2、4、6、8、10、12、14、17、19、21、23、27、30、32、34、36、38、41、43、46、48,50和 52。在一个实施例中，对于cDNA扩增有用的一对正向引物和反向引物选自:SEQ IDN053 和 SEQ ID N054 ；SEQ ID N055 和 SEQ ID N056 ；SEQ ID N057 和 SEQ ID N058 ；SEQ IDN059 和 SEQ ID N060 ;以及 SEQ ID N061 和 SEQ ID N062。在某些实施例中，本专利技术涉及前述多核苷酸序列或多肽序列中的任何一个，其中所述序列与由SEQ ID NO鉴定的序列中的任一个具有至少91%、92%、93%、94%、95%、96%,97%,98%,99%^； 100%序列同一性。本专利技术的一个方面是包含本专利技术的分离的核酸分子的表达载体。本专利技术的一个方面是与本专利技术的多肽分子特异性结合的分离的抗体或其抗原结合片段。本专利技术的一个方面是通过本专利技术的载体转染的经转染的植物细胞。本专利技术的一个方面是源自本专利技术的转基因植物的材料。本专利技术的一个方面是来自由本专利技术的载体转染的植物的种子。本专利技术的一个方面是用于制备转基因植物的方法，其包括用本专利技术的载体转染至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种与选自下述的核酸序列具有至少90%序列同一性的分离的核酸分子：SEQ ID NO:1、3、5、7、9、11、13、15、16、18、20、22、24、25、26、28、29、31、33、35、37、39、40、42、44、45、47、49和51。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.29 US 61/4806681.一种与选自下述的核酸序列具有至少90%序列同一'性的分离的核酸分子:SEQ IDN0:l、3、5、7、9、ll、13、15、16、18、20、22、24、25、26、28、29、31、33、35、37、39、40、42、44、45、47,49和 51。2.根据权利要求1所述的分离的核酸分子，其中所述分子与所述核酸序列具有至少95%序列同一性。3.根据权利要求1所述的分离的核酸分子，其中所述分子与所述核酸序列具有至少98%序列同一性。4.根据权利要求1所述的分离的核酸分子，其中所述分子与所述核酸序列具有至少99%序列同一性。5.根据权利要求1所述的分离的核酸分子，其中所述分子与所述核酸序列具有至少100%序列同一性。6.根据权利要求1所述的分离的核酸分子，其中所述分子选自:SEQID ΝΟ:1、3、5、7、9、11、13 和 15。7.根据权利要求2所述的分离的核酸分子，其中所述分子选自:SEQID ΝΟ:1、3、5、7、9、11、13 和 15。8.根据权利要求 3所述的分离的核酸分子，其中所述分子选自:SEQID ΝΟ:1、3、5、7、9、11、13 和 15。9.根据权利要求4所述的分离的核酸分子，其中所述分子选自:SEQID ΝΟ:1、3、5、7、9、11、13 和 15。10.根据权利要求5所述的分离的核酸分子，其中所述分子选自:SEQID ΝΟ:1、3、5、7、9、11、13 和 15。11.根据权利要求1所述的分尚的核酸分子，其中所述分子选自:SEQID NO:16、18和20。12.根据权利要求2所述的分尚的核酸分子,其中所述分子选自:SEQID NO: 16、18和20。13.根据权利要求3所述的分尚的核酸分子,其中所述分子选自:SEQID NO: 16、18和20。14.根据权利要求4所述的分尚的核酸分子,其中所述分子选自:SEQID NO: 16、18和20。15.根据权利要求5所述的分离的核酸分子，其中所述分子选自:SEQID NO:16、18和20。16.根据权利要求1所述的分尚的核酸分子，其中所述分子选自:SEQID NO:22>24>25、26、28 和 29。17.根据权利要求2所述的分离的核酸分子，其中所述分子选自:SEQID NO:22、24、25、26、28 和 29。18.根据权利要求3所述的分离的核酸分子，其中所述分子选自:SEQID NO:22、24、25、26、28 和 29。19.根据权利要求4所述的分尚的核酸分子,其中所述分子选自:SEQID NO:22>24>25、26、28 和 29。20. 根据权利要求5所述的分离的核酸分子，其中所述分子选自:SEQID NO:22、24、25、26、28 和 29。21.根据权利要求1所述的分离的核酸分子，其中所述分子选自:SEQID NO:31。22.根据权利要求2所述的分离的核酸分子，其中所述分子选自:SEQID NO:31。23.根据权利要求3所述的分离的核酸分子，其中所述分子选自:SEQID NO:31。24.根据权利要求4所述的分尚的核酸分子,其中所述分子选自:SEQID NO:31。25.根据权利要求5所述的分离的核酸分子，其中所述分子选自:SEQID NO:31。26.根据权利要求1所述的分尚的核酸分子，其中所述分子选自:SEQID NO:33ο27.根据权利要求2所述的分离的核酸分子，其中所述分子选自:SEQID NO:33。28.根据权利要求3所述的分离的核酸分子，其中所述分子选自:SEQID NO:33。29.根据权利要求4所述的分尚的核酸分子,其中所述分子选自:SEQID NO:33。30.根据权利要求5所述的分离的核酸分子，其中所述分子选自:SEQID N0:33。31.根据权利要求1所述的分离的核酸分子，其中所述分子选自:SEQID N0:35、37和39。32.根据权利要求2所述的分离的核酸分子，其中所述分子选自:SEQID N0:35、37和39。33.根据权利要求3所述的分离的核酸分子，其中所述分子选自:SEQID N0:35、37...

【专利技术属性】
技术研发人员：M阿拉姆，H罕，M扎曼，MK乌丁，MS哈克，MS伊斯拉姆，MS阿扎姆，
申请(专利权)人：孟加拉朱特研究所，
类型：发明
国别省市：孟加拉;BD