一种大麻腺毛中分离的转录因子CsMYB1及其应用制造技术

本发明专利技术提供了转录因子CsMYB1及其应用，属于植物基因工程技术领域。本发明专利技术首次从植物大麻腺毛中分离了转录因子CsMYB1，其核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示，其编码的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。本发明专利技术经过功能性试验表明，转录因子CsMYB1能够与THCA合成酶(THCAS)基因启动子相互作用，从而在大麻素类化合物的合成中发挥抑制作用，能够有效实现对大麻素类化合物合成的调控作用。

A transcription factor csmyb1 isolated from hemp glandular hair and its application

【技术实现步骤摘要】
一种大麻腺毛中分离的转录因子CsMYB1及其应用
本专利技术属于植物基因
，具体涉及一种大麻腺毛中分离的转录因子CsMYB1及其应用。
技术介绍
大麻(Cannabissativa)是大麻科大麻属一年生草本植物，雌雄异株，是人类最早种植的作物之一，又名汉麻、火麻、线麻、魁麻等，通常为雌雄异株，偶尔有雌雄同株。作为中国传统的经济作物，具有重要的经济价值，涉及纺织、建材、食品及制药等多个方面。例如大麻的花、叶和根，可以提取其中的药用成分用于制药，也可以用作土壤肥料，起到杀虫防病及增加土壤有机质的功效；韧皮纤维可制成高档衣服，秆芯纤维可以用作造纸和建筑材料；子粒可作为食品和饲料，榨出的油可以作生物柴油。随着大麻的价值被深入挖掘，受到越来越多学科的关注，更多的国家也加入到大麻的研发中。中国是全球最大的大麻生产国之一，种植面积已达全球50％。大麻素(Cannabinoid)是大麻植物中特有的次生代谢产物，其主要成分是THC和CBD，二者互为同分异构体，其中THC具有致幻成瘾性，CBD则无致幻成瘾性。此外大麻植物包括至少120种大麻素，如大麻酚(CBN)，大麻环萜酚(CBC)，四氢大麻酚(THCV)以及大麻萜酚(CBG)等。大麻素用途广泛，医疗健康价值尤其突出。THC和CBD在抗肿瘤、神经系统保护、免疫调节和抗炎抗氧化等方面具有重要的药用价值。此外，研究还发现大麻素具有治疗多种疾病的潜力，包括对炎症、帕金森氏症、糖尿病，肥胖症、自闭症和皮肤病等。2015年：英国GW制药公司研制的Epidiolex(CBD含量高达98％)成为首个获FDA批准大麻药物，用于治疗儿童癫痫症。目前基于大麻素的药物例如Marinol、Syndros、Cesamet、Sativex等已被美国、英国、加拿大等国家批准用于治疗疾病。CBD不仅引发了药品研发，同时它也凭借在营养品、护肤品、普通饮料和功能性饮料等方面的适用性，吸引着多家跨界巨头探索新型合作模式。然而，国内大麻主要应用于纺织纤维领域，大麻素药用研究几乎一片空白。中国的工业大麻主要集中于种植与CBD提纯，且提纯的CBD主要用于出口。目前，我国关于包括CBD在内的大麻素等大麻活性成分合成及调控机制的研究相比于欧美发达国家还相差甚远。转录因子(transcriptionfactor)是广大生物研究者关注的热点之一。转录因子是一群能与基因5`端上游特定序列专一性结合，从而保证目的基因以特定的强度在特定的时间与空间表达的蛋白质分子。转录因子可以形成一个动态调控网络，控制次级代谢产物生物合成所需的基因表达的时间、幅度和空间分布。近年来，虽然已经发现了一些调节大麻素类化合物合成的转录因子，但还是有很多重要的转录因子尚未发现，而且转录因子的筛选与鉴定难度较大，研究转录因子参与基因表达调控的生物学过程具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术首次从植物大麻腺毛中分离了转录因子CsMYB1，其核苷酸序列如SEQIDNO:1所示，其编码的氨基酸序列如SEQIDNO:2所示。本专利技术经过功能性试验表明，转录因子CsMYB1能够与THCA合成酶(THCAS)基因启动子相互作用，并抑制THCA合成酶(THCAS)基因的表达。第一方面，本专利技术提供了一种大麻腺毛中分离的转录因子CsMYB1编码基因，所述转录因子CsMYB1编码基因的多核苷酸序列如(a)、(b)、或(c)所示：(a)、SEQIDNO：1所示的多核苷酸；或(b)、编码SEQIDNO：2所示氨基酸的多核苷酸；或(c)、与SEQIDNO：1的互补序列在严谨杂交条件能够进行杂交的多核苷酸，该多核苷酸所编码蛋白质具有CsMYB1转录因子功能。第二方面，本专利技术提供了所述转录因子CsMYB1编码基因编码的氨基酸，序列如SEQIDNO：2所示。第三方面，本专利技术提供了一种含有权利要求1所述的转录因子CsMYB1编码基因的重组表达载体。进一步地，所述重组表达载体是重组植物表达载体。同时，本专利技术还提供了含有本专利技术所述的重组表达载体的宿主细胞。第四方面，本专利技术提供了所述的转录因子CsMYB1编码基因在调控植物中大麻类化合物合成中的应用。进一步地，所述植物为大麻，优选为大麻品种：Cannabissativa。进一步地，所述转录因子CsMYB1编码基因能够与顺式作用元件结合而启动植物大麻中的THCA合成酶(THCAS)基因的转录表达。进一步地，所述转录因子CsMYB1编码基因能够与顺式作用元件结合而负调控植物大麻中的THCA合成酶(THCAS)基因的转录表达。本专利技术首先对实验材料-大麻进行种植，等到其成熟后对雌性大麻的腺毛进行分离，以及进行RNA的提取和实时荧光定量反转录pcr。在显微镜下观察分离的悬液，以确定腺毛与花的分离程度。转录因子的鉴定和转录活性测定包括构建大麻植株雌花的酵母单杂交cDNA文库方法、共转化诱饵菌株方法、同源重组筛选出THCAS启动子的上游转录因子方法、双荧光素酶报告基因检测方法、体内瞬时表达验证方法、实时荧光定量反转录pcr(qRT-PCR)方法及生物化学检测方法(如高效液相色谱UPLC)，等其他方法进一步鉴定控制大麻素类化合物合成的转录因子。酵母单杂交(Yeastone-hybrid)是根据DNA结合蛋白(即转录因子)与DNA顺式作用元件结合调控报道基因表达的原理，克隆与靶元件特异结合的转录因子基因(cDNA)的有效方法。其理论基础是：许多真核生物的转录激活子由物理和功能上独立的DNA结合区(DNA-bindingdomainBD)和转录激活区(ActivationdomainAD)组成，因此可构建各种基因与AD的融合表达载体，在酵母中表达为融合蛋白时，根据报道基因的表达情况，便能筛选出与靶元件有特异结合区域的蛋白。理论上，在单杂交检测中，任何靶元件都可被用于筛选一种与之有特异结合区域的蛋白。cDNA文库(cDNAlibrary):是指某生物某一发育时期所转录的mRNA全部经反转录形成的CDNA片段与某种载体连接而形成的克隆的集合。CDNA文库与基因组文库的最主要的区别是，基因组文库含有而CDNA文库不含非转录的基因组序列(重复序列等)。CDNA文库便于克隆和大量扩增，可以从中筛选到所需目的基因，并用于表达。不论是由细胞总DNA建立的基因组文库，还是由mRNA逆转录而成的CDNA建立的CDNA文库，都是混合物，还要对文库进行筛选，直到获得目的基因。以mRNA为模板，经反转录酶催化，在体外反转录成cDNA，与适当的载体(常用噬菌体或质粒载体)连接后转化受体菌，则每个细菌含有一段cDNA，并能繁殖扩增，这样包含着细胞全部mRNA信息的cDNA克隆集合称为该组织细胞的cDNA文库。cDNA文库特异地反映某种组织或细胞中，在特定发育阶段表达的蛋白质的编码基因，因此cDNA文库具有组织或细胞特异性。验证实施例：荧光素酶报告基因实验(luciferaseassay)是检测转录因子和其靶启动子中的特异顺序结合的重要手段。其原理简述如下：(1)构建一个将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大麻腺毛中分离的转录因子CsMYB1编码基因，其特征在于，所述转录因子CsMYB1编码基因的多核苷酸序列如(a)、(b)、或(c)所示：/n(a)、SEQ ID NO：1所示的多核苷酸；或/n(b)、编码SEQ ID NO：2所示氨基酸的多核苷酸；或/n(c)、与SEQ ID NO：1的互补序列在严谨杂交条件能够进行杂交的多核苷酸，该多核苷酸所编码蛋白质具有CsMYB1转录因子功能。/n

【技术特征摘要】
1.一种大麻腺毛中分离的转录因子CsMYB1编码基因，其特征在于，所述转录因子CsMYB1编码基因的多核苷酸序列如(a)、(b)、或(c)所示：
(a)、SEQIDNO：1所示的多核苷酸；或
(b)、编码SEQIDNO：2所示氨基酸的多核苷酸；或
(c)、与SEQIDNO：1的互补序列在严谨杂交条件能够进行杂交的多核苷酸，该多核苷酸所编码蛋白质具有CsMYB1转录因子功能。


2.根据权利要求1所述的转录因子CsMYB1编码基因，其特征在于，所述转录因子CsMYB1编码基因编码的氨基酸序列如SEQIDNO：2所示。


3.含有权利要求1所述的转录因子CsMYB1编码基因的重组表达载体。


4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘圆圆，张熠平，吕素娟，
申请(专利权)人：厦门梓蔓生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35