红掌AaMYB3转录因子及其编码基因与应用制造技术

本发明专利技术公开了红掌AaMYB3转录因子及其编码基因与应用。本发明专利技术所提供的红掌AaMYB3转录因子是如下a)或b)的蛋白质：a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)将序列表中序列1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与原花青素合成相关的由a)衍生的蛋白质。本发明专利技术所提供的转录因子AaMYB3是从红掌中获得的，属于调控原花青素合成的MYB转录因子家族。通过反转录RT‑PCR，获得了该基因的完整编码框，随后构建超量表达载体并异源转化烟草进行稳定表达，发现该转录因子具有促进原花青素积累的能力。

【技术实现步骤摘要】
红掌AaMYB3转录因子及其编码基因与应用
本专利技术涉及生物
，尤其涉及红掌AaMYB3转录因子及其编码基因与应用。
技术介绍
原花青素(proanthocyanidins)又称缩合单宁，是一类重要的次生代谢产物，属于类黄酮类物质，其大部分的生物合成途径与花青素共享。原花青素由2,3-trans-(+)-黄烷-3-醇(如儿茶素)或2,3-cis-(-)-黄烷-3-醇(如表儿茶素)聚合而成，通常以寡聚物或者多聚物形式存在，在植物体内的生理功能与其他类黄酮化合物类似，主要起到抗氧化、增强抵抗生物胁迫和非生物胁迫的作用。原花青素与花青素类似，在植物体内的代谢受多方面因素调节：首先，其代谢具有严格的时间和组织特异性特征，其次，其代谢受非生物因素(如温度、光照、营养状况)的影响，最后，其代谢与生物胁迫(如害虫或病害)相关。这些因素对原花青素的影响主要表现为影响代谢途径中酶基因上游的转录因子的转录或翻译。调控原花青素生物合成的转录因子种类众多，其中研究的最广泛、最清楚的有三类，MYB、bHLH和WD40，三者形成复合体，结合到酶基因启动子的顺式作用原件上，从而调控酶基因的转录。拟南芥中原花青素生物合成的转录调控已被广泛研究。AtTT2/AtMYB123(R2R3-MYB)、AtTT8/AtbHLH042(R/b-likebHLH)和AtTTG1(WD40)，三者形成复合体调控原花青素合成途径上的靶基因如BAN/ANR。鉴于原花青素的重要生理功能，在其他植物如饲料作物苜蓿、三叶草，作物类大麦、蔓豆，水果类葡萄、草莓、苹果、桃等植物中，原花青素的代谢调控也有较好的研究。然而目前在观赏植物中的相关研究十分有限。红掌(AnthuriumandraeanumHort.)原产于中南美洲热带雨林，是热带盆花和切花中的名品。近年来我国红掌产业发展迅速，已成为世界级主产地和消费市场。然而生产中高度依赖荷兰等国进口品种，这些在现代化设施中选育的品种在我国不同的栽培条件下表现出适应性问题，例如不耐受夏季高温高湿、冬季低温、病虫害等威胁红掌生产的问题，严重影响红掌产量和观赏品质，急需开展适应我国气候和栽培条件的红掌抗性新品种的选育。增加植物本体的次生代谢产物积累是提高其抗性的有效手段之一，其中通过调控植物类黄酮类生物合成的途径研究和应用最广。红掌中调控花青素合成的转录因子已被鉴定，然而关于红掌原花青素生物合成的转录调控研究尚未报道。
技术实现思路
本专利技术所提供的红掌MYB转录因子，名称为AaMYB3，来源于红掌品种Anthurium‘Tropical’。本专利技术所提供的红掌转录因子AaMYB3，是如下a)或b)的蛋白质：a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)将序列表中序列1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与原花青素合成相关的由a)衍生的蛋白质。序列1由297个氨基酸序列组成，此氨基酸序列具有保守的R2R3重复序列。所述蛋白的编码基因也属于本专利技术的保护范围。所述编码基因为如下1)或2)或3)或4)所示：1)其核苷酸序列是序列表中序列2所示DNA分子；2)其核苷酸序列是序列表中序列3所示DNA分子；3)在严格条件下与1)或2)限定的DNA分子杂交的DNA分子；4)与1)或2)或3)限定的DNA分子具有90％以上的同源性的DNA分子。全长的cDNA为899bp，如序列表中序列2所示；其中，序列表中序列2自5’末端第1位到第891位为开放阅读框，开放阅读框部分为891bp，如序列表中序列3所示；其编码序列表中序列1所示的蛋白。含有所述编码基因的表达盒、重组表达载体、转基因细胞系或重组菌也属于本专利技术的保护范围。本专利技术还提供了一种制备原花青素含量提高的转基因植物的方法。本专利技术所提供的制备原花青素含量提高的转基因植物的方法，包括如下步骤：将所述的编码基因导入出发植物中，得到转基因植物；与出发植物相比，转基因植物原花青素含量明显提高。所述编码基因是通过重组表达载体导入的，所述重组表达载体是将所述编码基因插入出发载体pCXSN(T-载体)的多克隆位点得到的；所述植物为烟草。扩增所述编码基因全长或其任一片段的引物对也属于本专利技术的保护范围，所述引物对中，一条引物序列如序列表中序列4所示，另一条引物序列如序列表中序列5所示。所述a)或b)蛋白在作为转录因子中的应用也属于本专利技术的保护范围。所述转录因子为调控原花青素生物合成的转录因子。所述蛋白、所述编码基因在调控原花青素合成中的应用也属于本专利技术的保护范围。本专利技术所提供的转录因子AaMYB3是从红掌中获得的，属于调控原花青素合成的MYB转录因子家族。通过反转录RT-PCR，获得了该基因的完整编码框，随后构建超量表达载体并异源转化烟草进行稳定表达，发现该转录因子具有促进原花青素积累的能力。附图说明图1为AaMYB3与已报道的植物调控原花青素合成的MYB氨基酸序列比对图。AtTT2(GenBank序列号CAC40021.1)，拟南芥；VvMYBPA2(ACK56131.1)，葡萄。图2AaMYB3在红掌发育不同阶段和不同组织中的表达；S1-S5，指佛焰苞发育的5个阶段，D1-D5指肉穗花序发育的5个阶段。图3转基因烟草花色表型(A)和荧光定量鉴定阳性植株(B)。EV为转化空载pCXSN；Line1～3分别为转化重组质粒pCXSN-AaMYB3的三个株系。图4转基因烟草花冠中总花青素含量(TAC)和总原花青素(TPC)含量。EV为转化空载pCXSN；Line1～3分别为转化重组质粒pCXSN-AaMYB3的三个株系。图5转基因烟草花冠中花青素苷和原花青素合成途径上的酶基因与对照相比的相对表达情况。注：标尺Log2表达量变化倍数(转基因株系/对照)。具体实施方式实施例1、红掌AaMYB3基因的克隆以红掌品种Anthurium‘Tropical’(种苗购自昆明安祖华园艺有限公司)佛焰苞为材料，利用天根多糖多酚植物总RNA提取试剂盒(购自天根生化科技(北京)有限公司，产品目录号为DP441)法提取总RNA，使用ThermoScientific反转录试剂盒(购自赛默飞世尔科技，产品目录号为K1622)合成cDNA，以此为模板。设计全长cDNA扩增引物：F:5'-ATGGGCAGGAGACCCTGTT-3'(序列表中序列4)；R:5'-CGCCATTACTTCACCCATTC-3'(序列表中序列5)。用上述模板进行扩增，该反应程序为94℃3min,94℃30S,60℃30S,72℃1min30S,30个循环，72℃。所用DNA聚合酶为TakaraExTaq酶。扩增体系：Extaq酶0.4μL，10×Extaqbuffer5μL,dNTPmix4μL，正向引物和反向引物各1μL，模板cDNA1μL，用无菌水补足总体系50μL。扩增产物进行1％琼脂糖电泳，回收目的条带并克隆到pMD18-T载体(购自宝生物工程(大连)有限公司，产品目录号为6011)上测序。结果见图1。获得的基因全长的cDNA为899bp，如序列表中序列2所示；其中，序列表中序列2自5’末端第1位到第891位为开放阅读框，开放阅读框部分为891bp，如序列表中序列3所示；其编码序列表中序列1所示的蛋白，序列本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蛋白，是如下a)或b)的蛋白质：a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)将序列表中序列1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与原花青素合成相关的由a)衍生的蛋白质。

【技术特征摘要】
1.一种蛋白，是如下a)或b)的蛋白质：a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)将序列表中序列1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与原花青素合成相关的由a)衍生的蛋白质。2.权利要求1所述蛋白的编码基因。3.根据权利要求2所述的编码基因，其特征在于：所述编码基因为如下1)或2)或3)或4)所示：1)其核苷酸序列是序列表中序列2所示DNA分子；2)其核苷酸序列是序列表中序列3所示DNA分子；3)在严格条件下与1)或2)限定的DNA分子杂交的DNA分子；4)与1)或2)或3)限定的DNA分子具有90％以上的同源性的DNA分子。4.含有权利要求2或3所述编码基因的表达盒、重组表达载体、转基因细胞系或重组菌。5.一种制备原花青素含量提高的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李崇晖，黄素荣，杨光穗，尹俊梅，
申请(专利权)人：中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所，
类型：发明
国别省市：海南,46