茄子隐花色素基因SmCRY2及其用途制造技术

技术编号:13089710 阅读:24 留言:0更新日期:2016-03-30 18:45
本发明专利技术公开一种茄子隐花色素基因SmCRY2及其用途,所述基因的cDNA序列包括:(a)如SEQ ID NO.1第1~1944位所示的碱基序列;或(b)与SEQ ID NO.1第1~1944位所示的碱基序列具有至少70%的同源性的碱基序列;或(c)能与SEQ ID NO.1第1~1944位所示的碱基序列进行杂交的碱基序列。所述基因编码的氨基酸序列如SEQ ID NO.2中所示。该基因在根、茎、叶、花、果皮、果肉均有表达,根和叶中的表达量显著高于其他组织。本发明专利技术为今后利用基因工程技术改良植物在弱光中生长不良提供理论依据,具有很大的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物
,涉及茄子光信号通路中的关键酶及其编码基因,具体 涉及一种茄子隐花色素基因 SmCRY2及其用途。
技术介绍
蓝光和近紫外光可以使植物产生蓝光反应,隐花色素在植物中的主要作用就是作 为蓝光和近紫外光的受体,来调节植物的生长发育。在拟南芥中存在3个隐花色素基因 CRY1,CRY2和CRY3,其中研究比较多的主要是CRY1和CRY2XRY1和CRY2蛋白在蓝光照射条件 下发生磷酸化,这种磷酸化是特异的依赖于蓝光并随着蓝光光强的增强而增加,而红光和 远红光并没有这种效果。CRY1和CRY2蛋白的磷酸化和其功能发挥也是密切相关的,筛选到 的CRY1和CRY2功能缺失的cryl和cry2突变体中,有多数是因为突变位点干扰了CRY蛋白的 磷酸化。 对隐花色素 CRY2生理功能的了解主要是通过分析其功能缺失突变体cry2实现的, 对其表型分析显示,cry2突变体在高光强蓝光下其下胚轴长度与野生型差别不大,但在弱 蓝光条件下,cry2突变体的下胚轴长度比野生型的稍长。另外,cry2单突变体的子叶面积比 野生型的小,说明CRY2参与了子叶面积扩展的调控。cry2突变体另外一个显著的表型就是 表现为开花时间的延迟,暗示了 CRY2参与到了光周期开花过程的调控。目前已从很多植物中克隆得到CRY基因,如拟南芥、大豆、玉米、番茄等。茄子是重 要的蔬菜作物,但相关研究相对比较滞后。目前,未有任何与茄子CRY2基因及其编码蛋白的 相关文献报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于填补茄子CRY2基因的空白,提供一种茄子CRY2的cDNA以及氨基 酸序列;进一步地,本专利技术提供了茄子SmCRY2基因在不同组织器官的表达模式。本专利技术还提 供了SmCRY2转入拟南芥后表型发生改变的结果。 本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的: 第一方面,本专利技术涉及一种茄子CRY2蛋白,所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID N0.2 所示。 第二方面,本专利技术涉及一种编码茄子CRY2蛋白的SmCRY2基因,所述SmCRY2基因的 cDNA序列包括: (a)如SEQ ID NO. 1第1~1944位所示的碱基序列;或 (b)与SEQ ID NO. 1第1~1944位所示的碱基序列具有至少70%的同源性的碱基序 列;或 (C)能与SEQ ID NO. 1第1~1944位所示的碱基序列进行杂交的碱基序列。 优选的,所述cDNA序列包括SEQ ID NO.1第1~1944位所示的核酸序列中1~90个 核苷酸的缺失、插入和/或取代,以及在5'和/或3'端添加60个以内核苷酸。 第三方面,本专利技术涉及一种用于扩增SmCRY2基因的引物对,所述引物对的碱基序 列如SEQIDN0·3、SEQIDN0·4所示。 第四方面,本专利技术涉及一种SmCRY2基因在植物组织中表达量的定量分析方法,所 述方法包括如下步骤: S1、获得植物组织,提取其总RNA; S2、以所述总RNA为模板,反转录获得cDNA; S3、以cDNA第一条链为模板,分别用SmCRY2基因与内参基因 Actin(⑶984779.1)的 特异性引物扩增进行荧光定量分析,获得所述SmCRY2基因在植物组织中表达量; 所述扩增SmCRY2基因的特异性引物的碱基序列如SEQIDN0.5、SEQIDN0.6所 示;所述扩增内参基因 Actin(⑶984779.1)的碱基序列如SEQIDN0.7、SEQIDN0.8所示。 第五方面,本专利技术涉及一种SmCRY2基因在在基因工程改良植物品质中的用途。 优选的,所述基因工程改良植物品质指的是基因工程改良植物在弱光中生长不 良。 优选的,所述植物包括拟南芥、大豆、玉米或番茄。 在本专利技术中,术语"SmCRY2基因编码序列"指SEQ ID N0.1所示的第1~1944位核苷 酸序列及其简并序列。该简并序列是指,位于SEQ ID NO. 1所示的第1~1944位核苷酸中,有 一个或多个密码子被编码相同氨基酸的简并密码子所取代后而产生的序列。由于密码子的 简并性,所以与SEQ ID NO. 1所示的第1~1944位核苷酸序列同源性低至约70%的简并序列 也能编码出SEQ ID N0.2所示的氨基酸序列。该术语还包括与SEQ ID NO. 1所示的核苷酸序 列的同源性至少70 %的核苷酸序列。该术语还包括能编码具有与天然的茄子SmCRY2相同功能的蛋白的SEQ ID NO. 1所 示序列的变异形式。这些变异形式包括(但并不限于):通常为1~90个核苷酸的缺失、插入 和/或取代,以及在5'和/或3'端添加为60个以内核苷酸。 在本专利技术中,可用实时荧光定量PCR的方法分析茄子SmCRY2基因产物的表达模式, 即分析茄子SmCRY2基因的mRNA转录物在细胞中的存在与否和数量。 此外,根据本专利技术的茄子SmCRY2核苷酸序列和氨基酸序列,可以在核酸同源性或 表达蛋白质的同源性基础上,筛选茄子SmCRY2相关同源基因或同源蛋白。 为了得到与茄子SmCRY2相关基因的点阵,可以用DNA探针筛选茄子cDNA文库,这些 探针是在低严谨条件下,用32P对茄子SmCRY2相关的全部或部分做放射活性标记而得的。适 合于筛选的cDNA文库是来自茄子的文库。构建来自感兴趣的细胞或者组织的cDNA文库的方 法是分子生物学领域众所周知的。另外,许多这样的cDNA文库也可以购买到,例如购自 Clontech,Stratagene,PaloAlto,Cal ·。这种筛选方法可以识别与前子SmCRY2相关的基因 家族的核苷酸序列。 本专利技术的茄子SmCRY2相关核苷酸全长序列或其片段通常可以用PCR扩增法、重组 法或人工合成的方法获得。对于PCR扩增法,可根据本专利技术所公开的有关核苷酸序列,尤其 是开放阅读框序列来设计引物,并用市售的cDNA库或按本领域技术人员已知的常规方法所 制备的cDNA库作为模板,扩增而得有关序列。当序列较长时,常常需要进行两次或多次PCR 扩增,然后再将各次扩增出的片段按正确次序拼接在一起。 当获得了有关序列后,就可以用重组法来大批量地获得有关序列。这通常是将其 克隆入载体,再转入细胞,然后通过常规方法从增殖后的宿主细胞中分离得到有关序列。 此外,还可通过化学合成将突变引入本专利技术蛋白序列中。 光信号能调控许多次生代谢途径,例如花青素的合成。茄子是广泛种植的蔬菜作 物,紫色茄子的果皮含有丰富的花青素。近年来的研究结果表明,紫色茄子的抗氧化保健作 用在常见蔬菜作物中是最好的。因此,本专利技术针对目前茄子研究基础薄弱的现状,克隆蓝光 受体SmCRY2基因,为今后利用基因工程技术改良植物品质,获得具有高抗氧化性的药物或 食物提供理论依据,具有很大的应用价值。【附图说明】 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本专利技术的其它特征、 目的和优点将会变得更明显; 图1为本专利技术的茄子CRY2蛋白与番茄CRY2蛋白的氨基酸序列同源比较(FASTA)结 果;其中,相同的氨基酸在两个序列之间用氨基酸单字符标出; 图2为本专利技术的茄子CRY2基因在不同组织的表达情况; 图3为转SmCRY2基因植株的RT-PCR检测;图4为转SmCRY2基因对拟南芥突变株cry2-l的表型恢复情况;图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种茄子CRY2蛋白,其特征在于,所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘杨蒋明敏任丽陈火英
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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