本发明专利技术公开了一种红紫芽茶树R2R3‑MYB基因CsMYB2及其应用，属于生物基因领域。本发明专利技术通过设计CsMYB2片段、RACE片段和全长引物，扩增并测序获得CsMYB2基因的核苷酸序列如SED NO ID：1所示，通过翻译为氨基酸序列并分析基因的结构。从CsMYB2的氨基酸结构上分析CsMYB2可能具有调控红紫芽茶树芽叶花色素苷生物合成的功能，然后通过转化拟南芥证实CsMYB2具有调控花色素苷生物合成的功能。为CsMYB2在改进植物色素积累方面应用奠定了基础。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物基因领域，特别涉及一种红紫芽茶树R2R3-MYB基因CSMYB2及其 应用。
技术介绍
花青素又称为花色素（anthocyanidin)，是类黄酮生物合成途径中最主要的代谢 产物之一，是自然界中重要的水溶性黄酮类色素。植物中的花青素不稳定，常与糖结合以配 糖体的形式存在，形成花色素苷（anthocyanin)。其中糖基供体除了葡萄糖外，还可以被半 乳糖、鼠李糖和阿拉伯糖及木糖等不同的糖所取代（PanagiotisArapitsas，2008)。由于花 色素发生糖苷化的位点和数目的差异及其甲基化、酰化程度的不同，从而在自然界植物中 形成了各种各样的花色素苷，以糖苷的形式积累在植物细胞的液泡中。花色素苷属于黄酮 类化合物，其基本结构有双键存在，在波长范围分别为465~560nm和270~280nm有最大 光吸收，赋予了植物的花、果实、茎、叶和根等组织产生红色、粉色、蓝色及紫色甚至黑色等 五彩缤纷的色彩（K〇es,R.，2005 ;Winkel-Shirley,B.，2001)。 在植物中，花青素的生物合成通常受几个不同家族的调苄基因调控，如MYB家族、 MYC家族（编码Bhlh蛋白）和WD40类蛋白家族，这三类转录因子在调控其它黄酮类代谢 产物（原花青素与黄酮醇）的合成也起关键作用（He，F.，2008;DiX〇n，R.A.，2005)。目 前，通过模式植物拟南芥突变体的研宄，已经分离鉴定出大部分的调苄基因，如MYB家族的 PAP1与PAP2、MYC家族的GL3与EGL3以及WD40家族的TTG1等转录因子。这三类转录调 节蛋白形成一个三元复合体调节黄酮类途径中结构基因（Chi,Chs，F3h,与Dfr等）的表达 进而调节拟南芥花青素的生物合成（He,F.，2008 ;Gonzalez，A.，2008 ;Ramsay，N.A.，2003 ; PAYNECT.，2000)。然而，也有一系列的Myb和Myc转录因子如MYBL2、MYB4与BHLH32在 拟南芥花青素的生物合成途径中起着负调控的作用OubosC.，2008 ;Chen，Z. -H.，2007 ; Jin，H.，2000)。在单子叶植物玉米的花青素合成途径中，其关键结构酶基因（CHS、CHI、F3H、 DFR、ANS、LDOX和UFGT)主要受MYB与MYC家族相关转录因子的调节，进而调控花青素的生 物合成。 红紫芽茶树是一种稀有的特色茶树资源，其芽叶呈紫色、红色或红紫色，具有较 高含量的花青素。茶叶作为一种天然的健康饮品，在世界饮料史上具有举足轻重的地 位。研宄表明，花青素具有抗氧化剂（Bae&Suh，2007)，抗癌（Leeetal.，2009)，抗血 管生成（Bagchi,Sen,Bagchi, &Atalay, 2004)，抗菌（Viskelisetal.，2009)，抗凋亡 (Elisia&Kitts，2008)与促凋亡（Loetal.，2007)等功能特性。 褚世林调查发现，在茶树地方有性群体品种中，红紫色芽叶占很大比例，但不同季 节有很大差异，如普通群体品种春季有30%左右的芽叶呈现微红紫色或红紫色，在夏季则 有88. 7% ;刘富知等在湖南农业大学种植的安化有性群体品种茶树中，发现有76%的植株 上出现深浅不一的红紫色芽叶，82. 6%的植株嫩梢中不同程度地含有花青素；周志高等也 发现，紫笋茶株抽出的嫩梢呈亮紫色或紫铜色且性状可遗传，并不是由于温度和土壤条件 的缘故；萧力争等根据紫色芽叶的色差计测色值和芽叶花青素的含量水平将茶树芽叶分成 绿色、浅紫色、中紫色、深紫色和特紫色5个等级，包括特紫色的自选9803和浅紫色的自选 9809;1^1^〇等 、1^此1(1等则分别对肯尼亚紫芽茶树花青素的提取与鉴定、茶树花青素的 生理功能进行了相关研宄报道。刘富知根据群体品种茶树中浓红紫芽叶和酸性乙醇反应指 数达4的材料占4. 35%这一比例，推论在某些地方有性群体品种中可以筛选出花青素含量 高的茶树类型，但以上研宄都没有进一步的品种选育报道。2005年，云南省茶叶研宄所选育 的遗传特性稳定、品种性状纯一、无变异的具有紫芽、紫叶、紫茎的"紫娟"茶树，获得国家林 业局授予的植物新品种保护权。"紫娟"由云南大叶群体国家级茶树良种一一励海大叶茶单 株培育而成，新梢芽叶为紫芽、紫叶、紫茎的嫩梢，且所制干茶和茶汤皆为紫色，花青素含量 约为一般红芽茶的3倍 。广东省农科院饮用植物研宄所（原茶叶研宄所）于2003年从 云南大叶和凤凰水仙群体品种中选出约20个红紫芽品种优良品系，新品系新梢2~4片叶 为红紫色，随着叶片的生长与成熟，叶片的红紫色褪去，转变为绿色。除丹凤和红叶4号等 少数品系外，其他红紫芽品系芽叶的红紫色都在夏季最深，说明芽叶色泽同时受外界环境 和遗传因子的控制。茶树红紫化芽叶的形成与花青素的合成代谢及积累密切相关，花青素 含量决定芽叶紫色深浅。相比绿色芽叶，红紫芽中花青素含量显著增加，如云南"紫娟"品 种新梢一芽二叶中花青素含量可高达29mg/g，远高于对照；而广东红紫芽茶花青素含量是 对照云大淡绿品种的3. 6~12. 8倍，芽叶红紫色的深浅与花青素的含量呈正相关。 茶树花青素功能基因分离克隆起步比较晚，相比茶树花青素合成结构酶基因的进 展，相关调苄基因的研宄更少。陈林波等通过对"紫娟"嫩叶和成熟叶的基因表达进行分析， 筛选到59个差异表达基因，其中在紫色幼嫩叶片中获得26个上调片段，包括含有AP2结构 的转录因子、代谢相关蛋白、信号蛋白等，并指出这些基因可能参与茶树叶色的调控。王弘 雪克隆了 3个MYB基因，分别命名为CsMYB4-5、CsMYB4-6和CsMYB4-7，并转化拟南芥pap1-D 突变体植株。马春雷等利用基因芯片技术对紫芽和绿芽进行分析，筛选到差异表达基因43 个，包括2个可能与花青素合成有关的转录因子MYB蛋白和WD40蛋白基因，MYB基因分别为 CsMYBl和CsMYB2,全长分别为1 132和1 020bp，在GenBank的登录号分别为HQ660373和 HQ660374。定量分析发现CsMYB2在叶片中的相对表达量是根的100多倍，并指出遮荫处理 能明显降低叶片中的花青素含量，提高CsMYBl的表达，但对转录因子CsMYB2的影响不大， 其与茶树花青素合成的相关性有待进一步研宄。
技术实现思路
为克服现有技术的缺点与不足，本专利技术的首要目的在于提供一种红紫芽茶树 R2R3-MYB基因CsMYB2的核苷酸序列。 本专利技术的另一目的在于提供上述红紫芽茶树R2R3-MYB基因CSMYB2的氨基酸序 列。 本专利技术的再一目的在于提供上述的红紫芽茶树R2R3-MYB基因CSMYB2的应用。 本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种红紫芽茶树R2R3-MYB基因CsMYB2,其 核苷酸序列如下所示： |ATG|丨GGAAGGGCTCCATGTTGTTCCAAGGTTGGGTTGCATAGAGGTCCATGGACTGCTAGAGAGGA TGCATTGCTCACCAAGTATATTCAGCTTCATGGTGAAGGCAATTGGAGATCTTTGCCTAAAAAAGCT本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种红紫芽茶树R2R3‑MYB基因CsMYB2，其特征在于：具体核苷酸序列如SED NO ID：1所示。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘军，吴华玲，潘亚燕，阳成伟，陈栋，李家贤，
申请(专利权)人：广东省农业科学院饮用植物研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44
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