accD突变蛋白在提高植物种子脂肪酸含量中的应用制造技术

本发明专利技术公开了accD突变蛋白在提高植物种子脂肪酸含量中的应用。本发明专利技术通过将accD突变蛋白在植物中过表达，使得植物种子的脂肪酸含量可以显著提高，同时由于叶绿体基因在植物中具有很高的保守性，因此本发明专利技术的accD突变蛋白具有普适性，对提高其他油料作物的含油量具有很大的应用潜力。很大的应用潜力。

【技术实现步骤摘要】
accD突变蛋白在提高植物种子脂肪酸含量中的应用


[0001]本专利技术属于基因工程
，具体涉及accD突变蛋白在提高植物种子脂肪酸含量中的应用。

技术介绍

[0002]植物脂肪酸是油脂以及磷脂的重要组成部分，也是重要的能源物质，同时对于提高植物抗性具有重要意义。
[0003]ACCase是脂肪酸合成中的第一步，也是关键的限速酶，其主要以包含4个亚基的复合物形式存在于植物叶绿体中，其中3个亚基由核基因编码，1个亚基由叶绿体自身基因accD编码。相关技术极少采用accD基因来调控脂肪酸含量。
[0004]目前，在植物脂肪酸合成和代谢调控方面的相关研究，主要集中于利用分子生物学技术、遗传工程等方法，对脂肪酸合成和代谢相关的基因进行研究并加以应用。相关技术的缺点主要为已有的方法对脂肪酸含量的提高效果并不是特别显著；相关技术都是基于物种本身的与脂肪酸合成相关的基因，而不同物种核基因保守性不同，应用潜力未知，且没有针对脂肪酸合成关键基因。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出accD突变蛋白在提高植物种子脂肪酸含量中的应用，能够有效的提高植物种子脂肪酸的含量。
[0006]本专利技术还提出编码上述accD突变蛋白的核酸分子在提高植物种子脂肪酸含量中的应用。
[0007]本专利技术还提出一种培育高脂肪酸含量植物的方法。
[0008]在本专利技术的第一方面，提出了accD突变蛋白在提高植物种子脂肪酸含量中的应用。
[0009]在本专利技术的一些实施方式中，所述accD突变蛋白，是如下a)或b)或c)或d)的蛋白质：
[0010]a)氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示的蛋白质；
[0011]b)氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；
[0012]c)将序列如SEQ ID NO.3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/或添加得到的具有相同功能的蛋白质；
[0013]d)与序列如SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列具有75％或75％以上的同源性且具有相同功能的蛋白质。
[0014]在本专利技术的第二方面，提出了编码上述accD突变蛋白的核酸分子在提高植物种子脂肪酸含量中的应用。
[0015]在本专利技术的一些实施方式，上述编码accD突变蛋白的核酸分子具有如下核苷酸序列：
[0016](1)如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列或者其简并序列；
[0017](2)在(1)限定的核苷酸序列中经过取代、缺失或添加至少一个核苷酸衍生所得的核苷酸序列，且与SEQ ID NO.1的序列编码功能相同或相似的多肽。即也能提高植物不饱和脂肪酸含量。
[0018]在本专利技术的一些实施方式中，上述(2)为：在(1)限定的核苷酸序列中经过取代、缺失或添加1个或几个(10个以内)核苷酸衍生所得的核苷酸序列，且与SEQ ID NO.1的序列编码功能相同或相似的多肽。
[0019]在本专利技术的一些实施方式中，通过对植物体内本身存在的accD突变蛋白的核酸分子进行筛选，获得特异的基因，所述编码accD突变蛋白的核酸分子的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，原始序列如SEQ ID NO.2所示。
[0020]在本专利技术的一些实施方式中，所述植物为油料植物。
[0021]在本专利技术的一些实施方式中，所述油料植物为拟南芥、油菜、大豆、棉花、向日葵、芝麻、蓖麻、麻疯树、油菜或花生。
[0022]在本专利技术的第三方面，提出了一种提高植物种子脂肪酸含量的方法，所述方法包括以下步骤：将上述编码accD突变蛋白的核酸分子通过表达载体共同转入受体植物中，筛选得到转基因植物。
[0023]在本专利技术的一些实施方式中，所述表达载体为pCAMBIA1300或pSN1301。
[0024]在本专利技术的一些实施方式中，所述载体中还包括前导肽序列。
[0025]在本专利技术的一些实施方式中，所述前导肽序列如SEQ ID NO.7所示。
[0026]在本专利技术的一些实施方式中，所述植物为油料植物。
[0027]在本专利技术的一些实施方式中，所述油料植物为拟南芥、油菜、大豆、棉花、向日葵、芝麻、蓖麻、麻疯树、油菜或花生。
[0028]根据本专利技术的实施方式，至少具有以下有益效果：本专利技术通过将accD蛋白第265号位置的丝氨酸替换成亮氨酸，得到accD突变蛋白，将accD突变蛋白在植物中过表达，使得植物种子的脂肪酸含量可以显著提高，同时由于叶绿体基因在植物中具有很高的保守性，因此本专利技术的accD突变蛋白具有普适性，可以用于各种植物中，对提高其他油料作物的含油量具有很大的应用潜力。
附图说明
[0029]下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的说明，其中：
[0030]图1为本专利技术实施例1中的accD突变基因的制备流程；
[0031]图2为本专利技术测试例中的accD突变基因实验组和野生型对照组的种子脂肪酸含量的对比结果图，其中COL为野生型拟南芥，OE
‑
1、OE
‑
5、OE
‑
12均为转基因植株；
[0032]图3为本专利技术测试例中的转基因植株western blot检测结果图，其中OE
‑
1、OE
‑
5、OE
‑
12为转基因植株；col为野生型的植株。
具体实施方式
[0033]以下将结合实施例对本专利技术的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本专利技术的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本专利技术的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本专利技术保护的范围。
[0034]实施例1
[0035]本实施例提供了一种在植物体内过表达accD基因的研究方案，技术方案如图1所示，具体为通过生物信息学分析得到在植物中保守的基因accD序列，然后设计特异的引物，以拟南芥基因组为模板，扩增出植物体内的accD片段，再将其连接到T载体上，然后测序筛选出accD C794位点发生变化的特异基因片段，最后构建到pCAMIA1300载体上进行过表达。accD基因第794号位置的胞嘧啶C替换成胸腺嘧啶T，accD基因如SEQ ID NO.2所示，accD突变基因如SEQ ID NO.1所示。accD突变基因编码的accD突变蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示，accD蛋白原始氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示，accD蛋白与accD突变蛋白的区别在于，将accD蛋白第265号位置的丝氨酸替换成亮氨酸。
[0036]accD突变基因核苷酸序列：
[0037]ATGGAAAAATCGTGGTTCAATTTTATGTTTTCTAAGGGAGAATTGGAATACAG本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.accD突变蛋白在提高植物种子脂肪酸含量中的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述accD突变蛋白，是如下a)或b)或c)或d)的蛋白质：a)氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示的蛋白质；b)氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；c)将序列如SEQ ID NO.3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/或添加得到的具有相同功能的蛋白质；d)与序列如SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列具有75％或75％以上的同源性且具有相同功能的蛋白质。3.编码如权利要求1中所述的accD突变蛋白的核酸分子在提高植物种子脂肪酸含量中的应用。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述accD突变蛋白的核酸分子具有如下核苷酸序列：(1)如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列或者其简并序列；(2)在(1)限定的核苷酸序列中经过取代、缺失或添加至少一个核苷酸衍生...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄超，黄岸，刘丹，李子昂，李毅，
申请(专利权)人：湖南农业大学，
类型：发明
国别省市：