苹果三萜酸合成关键酶基因MdCYP716A2和MdCYP716C1及其应用制造技术

本发明专利技术公开了苹果三萜酸合成关键酶基因MdCYP716A2和MdCYP716C1及其应用。本发明专利技术首次从叶片中克隆了苹果三萜酸合成关键酶基因MdCYP716A2和MdCYP716C1，其核苷酸序列分别如SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.3所示；烟草叶片瞬时表达相关基因表明：MdCYP716A2表达可在烟草中催化α/β

【技术实现步骤摘要】
苹果三萜酸合成关键酶基因MdCYP716A2和MdCYP716C1及其应用


[0001]本专利技术涉及生物
，更具体地，涉及苹果三萜酸合成关键酶基因MdCYP716A2和MdCYP716C1及其应用。

技术介绍

[0002]苹果作为最大宗的鲜食水果之一，在改善饮食结构，提供丰富营养组分中扮演重要角色。据报道，苹果果实中含有乌苏烷型、齐墩果烷型、羽扇豆烷型等多种类型40多种三萜酸，其中熊果酸是重要的抗癌、抑菌、降血糖天然活性产物。除具有一定程度的消炎、抗癌等功效外，枇杷等近缘物种上的研究还发现，科罗索酸是天然的降血糖药物，它在鲜食产品上的利用将有利于开发更多便于高血糖及糖尿病患者直接食用的鲜食果品。虽然苹果果皮中含有熊果酸，但它缺少叶片中积累的科罗索酸；同时我们还发现果实中的三萜酸大多积累在果皮上而非果肉，这部分三萜酸容易被消费者忽略造成天然活性组分的大量浪费。在已报道的研究中科研人员已经关注了熊果酸以及前体α
‑
香树精的生物合成基因鉴定，但主要工作集中在品种间的果皮比较，对于叶片中的重要基因缺乏挖掘，科罗索酸的生物合成更未得到关注。
[0003]鉴定三萜酸生物合成结构基因并建立表达系统是保障生物合成及定向生产靶标组分的关键。专利CN110938640 A公开了一个合成α
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香树精的氧化鲨烯环化酶基因EjAAS1，但未鉴定其他具有相似功能的同源基因；对于苹果叶片中高含量的熊果酸和科罗索酸以及齐墩果酸和山楂酸等三萜酸的合成酶基因也还没有鉴定和挖掘。

技术实现思路
<br/>[0004]本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供苹果三萜酸合成关键酶基因MdCYP716A2和MdCYP716C1及其应用。
[0005]本专利技术的第一个目的是提供核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示的基因或氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的蛋白，在促进苹果生成三萜酸中的应用。
[0006]本专利技术的第二个目的是提供核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示的基因或氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的蛋白，在促进α
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香树精生成熊果酸、α
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香树精生成科罗索酸、β
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香树精生成齐墩果酸、和/或β
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香树精生成山楂酸方面的应用。
[0007]本专利技术的第三个目的是提供一种提高乌苏烷型和/或齐墩果烷型三萜酸产量的方法。
[0008]本专利技术的第四个目的是提供核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示的基因和/或氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示的蛋白，在促进苹果生成乌苏烷型和/或齐墩果烷型三萜酸中的应用。
[0009]本专利技术的第五个目的是提供苷酸序列如SEQ ID NO.3所示的基因和/或氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示的蛋白，在促进熊果酸生成科罗索酸，和/或促进齐墩果酸生成山楂
酸中的应用。
[0010]本专利技术的第六个目的是提供一种提高科罗索酸和/或山楂酸产量的方法。
[0011]为了实现上述目的，本专利技术是通过以下技术方案予以实现的：
[0012]本专利技术从
‘
金冠
’
苹果叶片中克隆得到一个苹果α/β
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香树精C
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28位氧化酶基因MdCYP716A2，其核苷酸序列为SEQ ID NO.1所示，包含1455bp的开放阅读框；编码484个氨基酸，其编码的氨基酸序列为SEQ ID NO.2所示。同时还克隆得到一个苹果熊果酸/齐墩果酸C
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2位羟化酶基因MdCYP716C1，其核苷酸序列为SEQ ID NO.3所示，包含1443bp的开放阅读框；编码480个氨基酸，其编码的氨基酸序列为SEQ ID NO.4所示；通过烟草叶片瞬时表达和GC
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MS分析，发现MdCYP716A2表达可催化α/β
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香树C
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28位氧化形成熊果酸/齐墩果酸，MdCYP716C1表达可催化熊果酸/齐墩果酸羟基化形成科罗索酸/山楂酸。这两个基因能够促进苹果熊果酸、科罗索酸等重要三萜酸的合成，以及促进体外生物合成熊果酸、科罗索酸及其衍生的其他乌苏烷型和齐墩果烷型三萜酸。
[0013]因此，本专利技术要求保护以下内容：
[0014]核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示的基因和/或氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的蛋白，在促进苹果生成三萜酸中的应用。
[0015]所述三萜酸为乌苏烷型和/或齐墩果烷型三萜酸。
[0016]所述乌苏烷型三萜酸为熊果酸和/或科罗索酸，所述齐墩果烷型三萜酸为齐墩果酸和/或山楂酸。
[0017]核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示的基因或氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的蛋白，在促进α
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香树精生成熊果酸、α
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香树精生成科罗索酸、β
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香树精生成齐墩果酸、和/或β
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香树精生成山楂酸方面的应用。
[0018]一种提高乌苏烷型和/或齐墩果烷型三萜酸产量的方法，过表达核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示的基因，和/或提高氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的蛋白的表达量。
[0019]所述乌苏烷型三萜酸为熊果酸和/或科罗索酸，所述齐墩果烷型三萜酸为齐墩果酸和/或山楂酸。
[0020]优选地，所述方法包括：制备含有核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示的基因的重组工程菌，导入到能产生α
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香树精和/或β
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香树精的生物体中，得到重组生物体；培养所述重组生物体，过表达氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的蛋白。
[0021]核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示的基因和/或氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示的蛋白，在促进苹果生成乌苏烷型和/或齐墩果烷型三萜酸中的应用。
[0022]核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示的基因和/或氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示的蛋白，在促进熊果酸生成科罗索酸，和/或促进齐墩果酸生成山楂酸中的应用。
[0023]一种提高科罗索酸和/或山楂酸产量的方法，过表达核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示的基因，和/或提高氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示的蛋白的表达量。
[0024]所述乌苏烷型三萜酸为科罗索酸，所述齐墩果烷型三萜酸为山楂酸。
[0025]优选地，所述方法包括：制备含有核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示的基因的重组工程菌，导入到能产生熊果酸和/或齐墩果酸的生物体中，得到重组生物体；培养所述重组生物体，过表达氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示的蛋白。
[0026]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0027]本专利技术通过比较分析苹果叶片与果实中三萜酸的组分差异，发现叶片中的三萜酸合成能力更强，因此，挖掘叶片中特异表达的未知基因可为调控果实天然活性化合物的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示的基因和/或氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的蛋白，在促进苹果生成三萜酸中的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述三萜酸为乌苏烷型和/或齐墩果烷型三萜酸。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述乌苏烷型三萜酸为熊果酸和/或科罗索酸，所述齐墩果烷型三萜酸为齐墩果酸和/或山楂酸。4.核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示的基因或氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示的蛋白，在促进α
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香树精生成熊果酸、α
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香树精生成科罗索酸、β
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香树精生成齐墩果酸、和/或β
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香树精生成山楂酸方面的应用。5.一种提高乌苏烷型和/或齐墩果烷型三萜酸产量的方法，其特征在于，过表达核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示的基因，和/或提...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏文炳，蒋际谋，林顺权，陈秀萍，张玲，魏伟淋，李慧峰，肖靖，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：