转录因子PsMYB1在调控牡丹花瓣花青苷合成上的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种转录因子PsMYB1在调控牡丹花瓣花青苷合成上的应用，其氨基酸序列如SEQ ID No.1所示。PsMYB1能够单独激活PsDFR和PsANS启动子的表达，也能和PsbHLH1、PsWD40‑1组成复合体提高PsDFR和PsANS的启动子活性，从而促进牡丹花瓣内花青苷的合成。

【技术实现步骤摘要】
转录因子PsMYB1在调控牡丹花瓣花青苷合成上的应用
本专利技术属于分子生物学领域，具体涉及一种与牡丹花瓣花青苷合成相关的MYB转录因子及其应用。
技术介绍
牡丹(PaeoniasuffruticosaAndrews)为芍药科(Paeoniaceae)、芍药属(Paeonia)牡丹组(Sect.MoutanDC.)落叶亚灌木，是原产中国的重要传统观赏植物和药用植物，具有极高的观赏价值和经济价值。花色是观赏植物重要的品质性状。按传统色系来划分，牡丹花色大致可分为红、粉、紫、白、黄、黑、绿、蓝、复色等9大色系。然而，由于长期采用品种群内近缘杂交，我国栽培牡丹品种花色雷同问题日趋严重。阐明牡丹花色形成的分子机制，利用高效的分子生物学手段开展牡丹花色育种势在必行。研究表明，类黄酮是牡丹花色形成的决定性色素群，不同色系之间，差异主要集中在花青苷的成分和含量上。花青苷合成途径是源自苯丙烷代谢的类黄酮合成途径的一个分支，涉及多个结构基因、调节基因和环境因子的相互作用。其中，含有R2和R3两个DNA结合区域(MYB基序)的R2R3MYB蛋白是植物转录因子中最大的家族之一，也是花青苷生物合成中涉及最广泛的调节因子。目前已知模式植物拟南芥MYB家族有124个基因，根据保守元件可划分为22个亚类，调控黄酮类化合物合成的MYB蛋白属于Stracke分类中的1～7，其中PAP1、PAP2、MYB113和MYB114基因可以直接调控花青苷合成酶基因的转录水平，进而促进细胞中花青苷的合成。此外，大量研究表明，MYB转录因子的调控作用具有明显的组织特异性；除正调控作用外，还存在对花青苷合成起负调控作用的MYB成员；它既可以和bHLH、WDR类转录因子共同作用形成MBW复合体来调控基因的表达，也可以单独进行调控。目前，对牡丹花色形成相关MYB转录因子的研究还处于起步阶段，且大都集中在候选基因的筛选及转基因功能验证等方面，关于其对花青苷合成途径中结构基因的调控作用以及各转录因子间的互作关系还不清楚。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题为：如何提供一种调控牡丹花瓣花青苷合成相关的MYB转录因子的应用。本专利技术的技术方案为：转录因子PsMYB1或编码转录因子PsMYB1的基因在调控牡丹花瓣花青苷合成上的应用，所述转录因子PsMYB1的氨基酸序列如SEQIDNo.1所示。进一步地，所述应用为转录因子PsMYB1或编码转录因子PsMYB1的基因在激活牡丹PsDFR基因或/和PsANS基因启动子上的应用。进一步地，上述所述编码转录因子PsMYB1的基因的核苷酸序列如SEQIDNo.2所示。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术选取中原牡丹品种‘玉板白’(白色花)、‘赵粉’(粉色花)和‘黑花魁’(深紫红色花)为试材，基于转录组数据和生物信息学分析，筛选出2个可能参与牡丹花青苷合成调控的MYB转录因子PsMYB1和PsMYB2，采用RACE-PCR和RT-PCR相结合的方法，分离了PsMYB1和PsMYB2的cDNA全长，并开展了基因表达模式分析，发现PsMYB1可能在调控花青苷合成中起关键作用。通过酵母单杂技术、双荧光素酶试验和活体成像试验，证明PsMYB1能够结合到PsDFR和PsANS的启动子区域，激活它们的表达，也能参与组成MBW复合体，增强PsDFR和PsANS的启动子活性，促进花青苷的合成。本专利技术为揭示牡丹花色形成的转录调控机制提供思路和依据，并为观赏植物花色分子育种提供了重要靶基因。利用PsMYB1能够促进花青苷合成途径下游结构基因表达的作用，以其为外源基因，可通过转基因技术培育花色变异的花卉新品种。附图说明图1为牡丹MYB基因家族进化树分析；图2为PsMYB1、PsMYB2、PsMYB3转录因子在不同色系牡丹花朵着色进程中的表达模式；图3为PsMYB1、PsMYB2、PsMYB3转录因子多重序列比对分析；图4为酵母双杂交(Y2H)体系分析转录因子间的互作；图5为双分子荧光互补(BiFC)验证PsMYB1、PsbHLH1和PsWD40-1的相互作用；图6为重组酵母在选择性培养基SD/Leu/AbAr上的筛选；图7为双荧光素酶试验分析转录因子对启动子的调控作用；图8为荧光素酶互补成像分析转录因子对启动子的调控作用。具体实施方式下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为从商业渠道购买得到的。1.材料与方法1.1试验材料本研究以牡丹白色花品种‘玉板白’(P.suffruticosa‘YubanBai’)、粉色花品种‘赵粉’(P.suffruticosa‘ZhaoFen’)和深紫红色花品种‘黑花魁”(P.suffruticosa‘HeihuaKui’)为试材，采自中国林业科学研究院玉泉山牡丹种植基地。参照牡丹生长发育年周期的划分，并结合对牡丹花蕾发育和花朵着色过程的观察，将其花朵开放进程划分为4个阶段：1级，硬蕾期(Stage1：未着色紧实花蕾)；2级，透色期(Stage2：轻微着色，花朵即将开放)；3级，初开期(Stage3：花朵初开)；4级，盛开期(Stage4：花朵盛开，花药外露)。分别采集三个品种不同发育时期的花瓣，液氮速冻后于-80℃冰箱中保存备用。所用的本氏烟草(Nicotianabenthamiana)种子由本实验室保存，种子播种在基质中，在光照培养箱中培养，光周期为14h/10h昼/夜，待植株长至4～6片真叶用于下一步实验。1.2载体、试剂和菌株载体：克隆载体pMD19-T、酵母双杂载体pGADT-7和pGBKT-7购自TaKaRa公司；双分子荧光互补载体pUC-SPYNE和pUC-SPYCE购自淼灵质粒平台；酵母单杂载体pAbAi、双荧光素酶载体pGreenII0800-Luc和pGreenII62-SK为本实验室保存。试剂盒：RNA提取试剂盒(RN33-PLANTpure通用植物总RNA快速提取试剂盒)购自北京艾德莱生物科技有限公司；反转录试剂盒(One-StepgDNARemovalandcDNASynthesisSuperMix)购自北京全式金公司；RACE试剂盒(SMARTerRACE5’/3’Kit)、荧光定量试剂盒(TBGreenTMPremixExTaqTM)、质粒提取试剂盒(MiniBESTPlasmidPurificationKitVer.4.0)和胶回收试剂盒(MiniBESTAgaroseGelDNAExtractionKitVer.4.0)均购自TaKaRa公司；基因组DNA提取试剂盒购自北京天根生化科技有限公司。菌株：大肠杆菌菌株DH5α和农杆菌菌株GV3101、酵母菌株Y2H和Y1H均购自上海唯地生物技术有限公司。试剂与药品：YPDA培养基、二缺SD/-Trp-Leu培养基、四缺SD/-Ade/-His/-Leu/-Trp培养基、SD/-Leu培本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.转录因子PsMYB1或编码转录因子PsMYB1的基因在调控牡丹花瓣花青苷合成上的应用，所述转录因子PsMYB1的氨基酸序列如SEQ ID No.1所示。/n

【技术特征摘要】
1.转录因子PsMYB1或编码转录因子PsMYB1的基因在调控牡丹花瓣花青苷合成上的应用，所述转录因子PsMYB1的氨基酸序列如SEQIDNo.1所示。


2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述应用为转录因子Ps...

【专利技术属性】
技术研发人员：周琳，王雁，齐宇，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院林业研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11