大豆油体蛋白基因GmOLEO1及其编码蛋白与应用制造技术

本发明专利技术属于基因工程技术领域，具体公开了一种大豆油体蛋白基因GmOLEO1及其编码蛋白与应用。该基因的核苷酸序列如Seq ID NO.1所示。本发明专利技术首次从大豆基因组中克隆得到一种大豆油体蛋白基因GmOLEO1，利用植物表达载体，将本发明专利技术的GmOLEO1基因导入植物细胞，可获得油脂含量增加的转基因植株；过量表达本发明专利技术GmOLEO1基因的大豆与非转基因大豆相比，其种子油脂含量显著提高，说明GmOLEO1基因在提高植物种子特别是大豆种子油脂含量方面起着重要作用。本发明专利技术成果可运用于通过生物技术调节大豆油体蛋白基因的表达，对培育高油脂含量大豆品种具有重要意义，具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
大豆油体蛋白基因GmOLEO1及其编码蛋白与应用
本专利技术涉及基因工程
，具体涉及一种大豆油体蛋白基因GmOLEO1及其编码蛋白与应用。
技术介绍
植物体内的油脂在植物细胞分裂，生长及发育过程中起着至关重要的作用。植物油脂不仅是人类的重要食物之一，也是一种可再生的环保生物质能源，是人类生产生活的重要能量来源。植物种子中油脂的合成可以分为三个阶段：第一阶段是在质体中以蔗糖作为主要碳源合成脂肪酸，第二阶段是在内质网中合成三酰甘油，第三阶段是生成的三酰甘油与油体蛋白结合形成油体。油体是植物种子中储存三酰甘油的亚细胞器，其内部储藏有液态的三酰甘油，外部由磷脂单分子层和嵌入其内的油体蛋白(oleosin)组成的半单位膜所包裹。在油料作物种子如大豆、花生和油菜中都含有大量的油体及油体蛋白。油体蛋白是高度疏水的碱性小分子量蛋白，对维持油体结构的稳定极为重要。在植物种子中油体的大小及含油量与油体蛋白的含量是直接相关的。利用RNAi抑制大豆油体蛋白异构体A的表达后，产生了新的直径约为50nm的小油体，它们逐渐合并产生比野生型大豆体积更大的油体(SchmidtandHerman,2008)。在油菜和拟南芥中，高含油量种子相比于低含油量种子来说，其油体蛋白的水平高约20％(Parthibaneetal.,2012)。分析拟南芥油体蛋白基因的缺失突变体发现，种子中的油脂含量有所降低(Silotoetal.,2006)。大豆是最重要的粮油兼用作物，大豆油占全球植物油产量的28％，居世界植物油产量第一位。因此，提高大豆种子的油脂含量对人类健康以及解决我国经济能源问题有重要意义。随着目前技术的进步，国内外已开发DGAT2A、SLC1、AtDGAT1等基因用以增加大豆油脂含量及提高油质。然而关于油体蛋白基因对大豆油脂含量的效应这方面的研究尚为空白。综合以上分析认为，研究油体蛋白基因对大豆油脂含量的影响，发掘大豆油体蛋白基因对培育高油脂含量大豆品种具有重要意义，具有良好的应用前景。
技术实现思路
1、专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的是提供一种大豆油体蛋白基因GmOLEO1。本专利技术的另一个目的是提供该基因所编码的蛋白。本专利技术的另一个目的是提供含有上述基因的载体。本专利技术的又一个目的是提供上述基因或载体在培育高油脂大豆品种中的应用。2、技术方案为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种大豆油体蛋白基因GmOLEO1，其核苷酸序列如序列表SeqIDNO.1所示，编码了由147个氨基酸组成的蛋白。本专利技术还提供了一种大豆油体蛋白基因GmOLEO1所编码的蛋白，其氨基酸序列如序列表SeqIDNO.2所示，该蛋白的分子量为15.76kDa，等电点为7.81。应理解，考虑到密码子的简并性以及不同物种密码子的偏爱性，本领域技术人员可以根据需要使用适合特定物种表达的密码子。因而，本专利技术的油体蛋白基因GmOLEO1还包括由SeqIDNO.1所示核苷酸序列经取代、缺失和/或增加一个或几个核苷酸，得到编码上述蛋白的核苷酸序列。此外，应当理解，本领域技术人员可根据本专利技术公开的氨基酸序列(SeqIDNO.2)，在不影响其活性的前提下，取代、缺失和/或增加一个或几个氨基酸，得到所述蛋白的突变序列。因此，本专利技术编码蛋白还包括SeqIDNO.2所示氨基酸序列经取代、替换和/或增加一个或几个氨基酸，具有同等活性由SeqIDNO.2所示蛋白质衍生得到的蛋白质。进一步地，本专利技术提供了一种含有该大豆油体蛋白基因GmOLEO1的载体，是将大豆油体蛋白基因GmOLEO1插入pCAMBIA3300植物过量表达载体中而成的重组表达载体pCAMBIA3300-GmOLEO1。进一步地，本专利技术提供了所述大豆油体蛋白基因GmOLEO1或所述载体在培育高油脂大豆品种中的应用。进一步地，本专利技术提供了一种用油体蛋白基因GmOLEO1进行大豆转化的方法，该方法是利用重组表达载体pCAMBIA3300-GmOLEO1，将权利要求1所述的基因转化大豆子叶节，再将转化后的大豆细胞培育成转基因植株。3、有益效果⑴本专利技术首次从大豆基因组中克隆得到一种大豆油体蛋白基因GmOLEO1。利用植物表达载体，将本专利技术的GmOLEO1基因导入植物细胞，可获得油脂含量增加的转基因植株。过量表达本专利技术GmOLEO1基因的大豆与非转基因大豆相比，其种子油脂含量显著提高，说明GmOLEO1基因在提高植物种子特别是大豆种子油脂含量方面起着重要作用。⑵利用任何一种可以引导外源基因在植物中表达的载体，将本专利技术GmOLEO1基因导入植物细胞，可获得种子油脂含量显著提高的转基因植株。⑶使用本专利技术的基因构建植物表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加上任何一种增强型的启动子或诱导性启动子。为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用植物表达载体进行加工，如可加入植物中表达的选择性标记基因(GUS基因、萤光素酶基因等)或具有抗性的抗生素标记物(庆大霉素标记物、卡那霉素标记物等)。从转基因植物的安全性考虑，也可不加入任何选择性标记基因，直接以表型筛选转化植株。⑷携带有本专利技术GmOLEO1的植物表达载体可通过使用Ti质粒、Ri质粒、植物病毒载体、直接DNA转化、显微注射、电导、农杆菌介导等常规生物学方法转化植物细胞或组织，并将转化的植物组织培养成植株。被转化的宿主既可以是单子叶植物，也可以是双子叶植物。⑸本专利技术成果可运用于通过生物技术调节大豆油体蛋白基因的表达，从而培育在种子油脂含量方面有显著提高的大豆新品种，对培育高油脂含量大豆品种具有重要意义，具有良好的应用前景。附图说明图1为大豆转化表达载体pCAMBIA3300-GmOLEO1载体图谱。注：载体用bar基因作为转基因筛选标记，pCAMBIA3300-GmOLEO1载体用35S启动子后接全长GmOLEO1cDNA，用于转基因后可获得超表达GmOLEO1的转基因植株。图2为阳性转基因大豆植株的验证结果图。注：A图为转基因大豆的草丁膦叶片涂抹法检测结果，黑色标记的半片叶子表示未涂除草剂；主脉另一边的叶片涂有200mg/LBasta除草剂；B图为转基因大豆的PCR验证电泳图，M为2000bpMarker，C为空白对照，+为质粒阳性对照，1-10代表独立转基因株系1-10号样品；C图为试纸条检测bar基因的表达结果图。WT为非转基因大豆，1-10为10个独立转基因株系。图3为T1代转基因大豆的Southernblot结果分析图。注：M，Marker；+，目的基因GmOLEO1的DNA片段；-，非转基因大豆，1-4为GmOLEO1基因超表达的4个独立转基因株系。图4为转GmOLEO1基因大豆株系的种子中油脂含量测定结果分析图。注：WT为非转基因大豆，OE1-4为4个独立转基因株系。具体实施方式在本专利技术中所使用的术语，除非有另外说明，一般具有本领域普通技术人员通常理解的含义。下面结合具体的制备实施例和应用实施例，并参照数据进一步详细地描述本专利技术。应理解，这些实施例只是为了举例说明本专利技术，而非以任何方式限制本专利技术的范围。在以下的实施例中，未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法。所用到的引物，均在首次出现时标明，其后所用相同引物，均以首次标明的内容相同。下述实施例中所用方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大豆油体蛋白基因GmOLEO1，其特征在于，所述大豆油体蛋白基因GmOLEO1的核苷酸序列如序列表Seq ID NO.1所示。

【技术特征摘要】
1.一种大豆油体蛋白基因GmOLEO1，其特征在于，所述大豆油体蛋白基因GmOLEO1的核苷酸序列如序列表SeqIDNO.1所示。2.权利要求1所述大豆油体蛋白基因GmOLEO1编码的蛋白，其特征在于，所述蛋白的氨基酸序列如序列表SeqIDNO.2所示。3.含有权利要求1所述大豆油体蛋白基因GmOLEO1的载体。4.权利要求1所述大豆...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丹，褚姗姗，李红岩，
申请(专利权)人：河南农业大学，
类型：发明
国别省市：河南,41