SiLCYE调控玉米黄质等谷子类胡萝卜素合成代谢的功能及应用制造技术

本发明专利技术公开了提高谷子玉米黄质或/和叶黄素硬脂酸酯或/和花药黄质含量的方法，所述方法包括通过抑制或降低谷子中蛋白质编码基因的表达量，和/或，抑制或降低谷子中所述的蛋白质的活性和/或含量，来提高谷子中玉米黄质或/和叶黄素硬脂酸酯或/和花药黄质的含量；所述蛋白质为SiLCYE蛋白。通过同源克隆技术克隆了SiLCYE。SiLCYE氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，其编码序列如SEQ ID NO.2所示。通过CRISPR

【技术实现步骤摘要】
SiLCYE调控玉米黄质等谷子类胡萝卜素合成代谢的功能及应用


[0001]本专利技术属于生物
，涉及SiLCYE蛋白调控玉米黄质等谷子类胡萝卜素合成代谢的功能及应用。

技术介绍

[0002]类胡萝卜素是人体必需的营养元素，具有抗氧化、免疫调节、抗癌、延缓衰老、保护视力等独特的营养保健功效，因此加强谷物中类胡萝卜素的含量，促进其代谢吸收是一项很有必要的研究工作。类胡萝卜素种类很多，被发现的天然类胡萝卜素已达700多种，根据化学结构的不同可以将其分为两类：一类是胡萝卜素(只含碳氢两种元素，如β
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胡萝卜素和番茄红素)；另一类是叶黄素(除了碳氢元素，还有羟基、酮基、羧基、甲氧基等含氧官能团如叶黄素和虾青素等)。其中含量较大的类胡萝卜素包括β
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胡萝卜素(占总类胡萝卜素的质量分数为25％～30％)、叶黄素(40％～50％)、紫黄素(15％)和新黄质(15％)；微量类胡萝卜素包括α
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胡萝卜素、玉米黄质、花药黄素和5，6
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环氧叶黄素。粮食作物中最重要的类胡萝卜素是β
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.提高谷子玉米黄质或/和叶黄素硬脂酸酯或/和花药黄质中的方法，其特征在于，所述方法包括通过抑制或降低谷子中蛋白质编码基因的表达量，和/或，抑制或降低谷子中所述的蛋白质的活性和/或含量，来提高谷子中玉米黄质或/和叶黄素硬脂酸酯或/和花药黄质中的含量；所述蛋白质为SiLCYE蛋白；所述SiLCYE蛋白是如下a1)
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a3)任一种蛋白质：a1)氨基酸序列是序列表中序列1所示的蛋白质；a2)将a1)所示的氨基酸序列经过一个或几个以上氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与a1)所示的氨基酸序列具有80％以上同一性，且与谷子类胡萝卜素相关的蛋白质；a3)在a1)或a2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述抑制或降低谷子中蛋白质编码基因的表达量，和/或，抑制或降低谷子中所述的蛋白质的活性和/或含量，通过将CRISPR/Cas9系统导入谷子实现，所述CRISPR/Cas9系统包括表达靶向所述蛋白编码基因的gRNA的DNA分子的重组表达载体。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述gRNA的靶标序列为序列表中序列2第171
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190位所示。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述抑制或降低谷子中蛋白质编码基因的表达量，和/或，抑制或降低谷子中所述的蛋白质的活性和/或含量为将序列表中序列2进行下述任一种突变：b1)将序列表中序列2所示的SiLCYE基因突变为SiLCYE/+1bp，所述SiLCYE/+1bp是在序列表中序列2第187至188位核苷酸之间插入一个核苷酸T，保持序列2的其他核苷酸序列不变得到的DNA分子；b2)将序列表中序列2所示的SiLCYE基因突变为SiLCYE/
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1bp，所述SiLCYE/
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1bp是将序列表中序列2第186位核苷酸G缺失，保持序列2的其他核苷酸序列不变得到的DNA分子；b3)将序列表中序列2所示的SiLCYE基因突变为SiLCYE/
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3bp，所述SiLCYE/
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3bp是将序列表中序列2第183至185位之间的核苷酸GAC缺失，保持序列2的其他核苷酸序列不变得到的DNA分子。5.蛋白质，其特征在于，所述蛋白质为SiLCYE/+1bp、SiLCYE/
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1bp或SiLCYE/
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3bp，所述蛋白质SiLCYE/+1bp为由SiLCYE/+1bp基因编码的蛋白质，所述SiLCYE/+1bp是在序列表中序列2第187至188位核苷酸之间插入一个核苷酸T，保持序列2的其他核苷酸序列不变得到的DNA分子；所述蛋白质SiLCYE/
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1bp为由SiLCYE/
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1bp基因编码的蛋白质，所述SiLCYE/
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1bp是将序列表中序列2第186位核苷酸G缺失，保持序列2的其他核苷酸序列不变得到的DNA分子；所述蛋白质SiLCYE/
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3bp为由SiLCYE/
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3bp基因编码的蛋白质，所述SiLCYE/
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3bp是将序列表中序列2第183至185位之间的核苷酸GAC缺失，保持序列2的其他核苷酸序列不变得到的DNA分子。6.与权利要求5所述蛋白质相关的生物材料，其特征在于，所述生物材料包括A1)
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A7)中任一种，A1)编码权利要求5中所述蛋白质的核酸分子；
A2)含有A1)所述核酸分子的表达盒；A3)含有A1)所述核酸分子的重组载体、或含有A2)所述表达盒的重组载体；A4)含有A1)所述核酸分子的重组微生物、或含有A2)所述表达盒的重组微生物、或含有A3)所述重组载体的重组微生物；A5)含有A1)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有A2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘君，高英，王欢，石添添，王竞馨，王芮，程溪柳，朱梦圆，魏钰，李莎，刘远航，
申请(专利权)人：中国农业科学院生物技术研究所，
类型：发明
国别省市：