一种以黄花蒿悬浮细胞系为受体的转AaADS基因提高黄花蒿中青蒿素含量的方法技术

技术编号:20351325 阅读:123 留言:0更新日期:2019-02-16 12:03
本发明专利技术公开了一种以黄花蒿悬浮细胞系为受体的转AaADS基因提高黄花蒿中青蒿素含量的方法,构建AaADS基因在黄花蒿腺毛细胞过表达的载体,利用根癌农杆菌介导法转化黄花蒿悬浮细胞系,获得转基因黄花蒿植株。对转基因黄花蒿植株进行PCR基因扩增检测,并对转基因黄花蒿腺毛细胞发育情况及青蒿素含量进行观察与分析,筛选青蒿素含量显著提高的转基因黄花蒿植株,通过组织培养繁殖建立转基因高青蒿素含量的黄花蒿品系。本发明专利技术获得的转基因黄花蒿中青蒿素含量显著提高,过表达AaADS基因的黄花蒿中青蒿素的含量最高可达27.8mg/g DW,是非转化黄花蒿含量的2.24倍。本发明专利技术对于为青蒿素的规模化生产提供高产、稳定新药源具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种以黄花蒿悬浮细胞系为受体的转AaADS基因提高黄花蒿中青蒿素含量的方法
本专利技术属于植物基因工程
,具体涉及一种以黄花蒿悬浮细胞系为受体的转AaADS基因提高黄花蒿中青蒿素含量的方法。
技术介绍
青蒿素是从植物黄花蒿中提取的含过氧基团的倍半萜内酯药物,是当今疟疾治疗的最理想药物,能有效治疗对传统药物氯奎产生抗药性的疟原虫感染。青蒿素主要从黄花蒿(ArtemisiaannuaL.)中直接提取,或提取黄花蒿中含量较高的青蒿酸,然后半合成而成。目前除黄花蒿外,尚未发现含有青蒿素的其它天然植物资源。因此黄花蒿仍是青蒿素药物生产的惟一药源。虽然黄花蒿系世界广泛分布品种,但青蒿素含量随产地不同差异极大。研究证明黄花蒿中合成青蒿素的主要部位是其叶片表面的腺毛细胞。由于其合成部位的特异性,黄花蒿中青蒿素的含量仅占叶片干重的0.8%—1.4%,因而使其分离成本高、产量低、废弃物多。野生黄花蒿中青蒿素含量很低,主要集中在0.1%—0.60%之间,高者也仅为0.8%左右。通过杂交和定向育种开展了大量提高黄花蒿中青蒿素含量的尝试,但目前报道的最高青蒿素含量也未超过1.4%,说明了常规选育方法的局本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以黄花蒿悬浮细胞系为受体的转AaADS基因提高黄花蒿中青蒿素含量的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:(1)在黄花蒿腺毛细胞过表达基因的载体重组构建:将青蒿素合成关键基因构建到Ti质粒的T‑DNA区,以HPT基因为选择标记基因,以pCAMBIA1301作为出发载体进行改造和载体构建;得到重组Ti质粒pCAMBIA1301‑AaADSpro::AaADS,所述重组Ti质粒的序列如SEQ ID NO.1所示;(2)工程化根癌农杆菌的制备:构建的重组Ti质粒通过电激转化法转化根癌农杆菌LBA4404,经过抗生素筛选和分子检测验证工程农杆菌,培养工程农杆菌至对数生长后期;(3)黄花蒿悬浮细...

【技术特征摘要】
1.一种以黄花蒿悬浮细胞系为受体的转AaADS基因提高黄花蒿中青蒿素含量的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:(1)在黄花蒿腺毛细胞过表达基因的载体重组构建:将青蒿素合成关键基因构建到Ti质粒的T-DNA区,以HPT基因为选择标记基因,以pCAMBIA1301作为出发载体进行改造和载体构建;得到重组Ti质粒pCAMBIA1301-AaADSpro::AaADS,所述重组Ti质粒的序列如SEQIDNO.1所示;(2)工程化根癌农杆菌的制备:构建的重组Ti质粒通过电激转化法转化根癌农杆菌LBA4404,经过抗生素筛选和分子检测验证工程农杆菌,培养工程农杆菌至对数生长后期;(3)黄花蒿悬浮细胞系的建立:将深绿色或淡黄色生长快、结构疏松颗粒状的黄花蒿愈伤组织置于MS液体培养基中,将愈伤轻轻夹碎,摇床150r/min,光照周期为16h/8h光暗交替,温度为25±2℃振荡培养;培养15—20d为悬浮细胞的快速增长且细胞活性较高期,选取该时期的直径在5mm以内的小细胞团及含有单细胞的黄花蒿悬浮细胞系悬浮液,备用;(4)黄花蒿悬浮细胞的共培浸染转化:将步骤(3)所得的黄花蒿悬浮细胞系悬浮液与步骤(2)中生长至对数生长后期的工程农杆菌共培2.5—3.5d,然后转入筛选培养基上培养;(5)转化细胞的筛选和获得抗性愈伤组织:经步骤(4)共培2.5—3.5d后的黄花蒿悬浮细胞经MS液体培养基冲洗后,置于含200mg/L羧苄青霉素和30mg/LHPT抗性的诱导愈伤及丛生芽分化的培养基上,培养至愈伤上有丛生芽的分化(6周左右),获得抗性丛生芽并继代增殖;(6)诱导根分化和获得转基因植株:当抗性丛生芽生长至3—5cm大小时,将抗性丛生芽转移到生根培养基诱导根分化,分化后幼苗经过炼苗后移栽至营养基质中,获得转基因植株;(7)转基因植株的分子检测和腺毛细胞发育观察:提取转基因植株叶片的DNA,用PCR法进行目的基因的分子检测验证,通过体视荧光显微镜观察转基因植株叶片腺毛细胞的密度、大小及荧光强度,通过与对照的比较判断腺毛的发育情况,对腺毛发育具有显著促进的植株进行青...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵燕龙炎杏张学文肖楠罗莎谢心
申请(专利权)人:湖南农业大学
类型:发明
国别省市:湖南,43

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