一种抑制花青苷生物合成的梨转录因子PyERF4.1基因及其重组表达载体与应用制造技术

一种抑制花青苷生物合成的梨转录因子PyERF4.1基因及其重组表达载体与应用，所述PyERF4.2基因的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。本发明专利技术将转录因子PyERF4.1梨愈伤和番茄果实中过表达和敲除，验证其抑制花青苷生物合成的功能，并将PyERF4.1与PyERF3、PyMYB114和PybHLH3基因共转化梨果实和草莓果实导致梨果实和草莓果实花青苷积累减少，并经生物学功能验证，表明本发明专利技术克隆PyERF4.1与PyERF3、PyMYB114和PybHLH3基因相互作用抑制梨果皮花青苷生物合成的功能。青苷生物合成的功能。青苷生物合成的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种抑制花青苷生物合成的梨转录因子PyERF4.1基因及其重组表达载体与应用


[0001]本专利技术属于植物基因工程领域，涉及一种抑制花青苷生物合成的梨转录因子PyERF4.1基因及其重组表达载体与应用，具体涉及从
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红茄
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梨中分离、克隆得到一个抑制梨果皮花青苷生物合成相关的AP2/ERF家族成员PyERF4.1基因及其应用。

技术介绍

[0002]梨(Pyrus L.)是全世界最受欢迎的水果之一，红皮梨因其诱人的颜色和丰富的花青素而受到消费者的青睐(Li et al.,2020)。花青素广泛存在于植物中，它们不仅能增强植物的繁殖能力，还在逆境反应中发挥重要作用，如保护植物免受紫外线(UV)的伤害，清除自由基和增加抗氧化活性(Peng et al.,2017；Valenta et al.,2017)。此外，花青素还可以保护人类免受神经系统和心血管疾病的影响(Poracova et al.,2011；Yang et al.,2017)。
[0003]花青素是通过类黄酮途径生物合成的(Koes et al.,2005年；Hichri et al.,2011)，其中关键酶包括苯丙氨酸氨解酶(PAL)、查尔酮合成酶(CHS)、查尔酮异构酶(CHI)、黄酮
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羟化酶(F3H)、二氢黄酮醇4
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还原酶(DFR)、花青素合成酶(ANS)和UDP
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葡萄糖：黄酮类3
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葡萄糖基转移酶(UFGT)(Tanaka et al.,2008；Zhao et al.,2009)。许多转录因子参与调控植物花青素生物合成。目前，发现MYBs、bHLHs和WDRs调节花青素生物合成途径(Hichri et al.,2010；Xu et al.,2014)。一般来说，花青素生物合成主要由三个转录因子MYB
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bHLH
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WD40(MBW)组成的复合体调控(Ramsay&Glover et al.,2005；Liu et al.,2021)。作为MBW复合体的核心调节因子，MYBs已被广泛报道与bHLHs共同调节花青素的生物合成。在苹果中，MdMYB10与MdbHLH3和MdbHLH33相互作用，促进花青素的合成(Espley et al.,2007)。在梨中，PyMYB114、PyMYB10或PyMYB10b与PybHLH3相互作用，显著促进花青素的生物合成(Zhai et al.,2016；Yao et al.,2017)。此外，桃子PpMYB18和红梨PpMYB140作为抑制子与花青素相关的MYB激活子竞争结合bHLHs来调节花青素的积累(Ni et al.,2021；Zhou et al.,2019)。
[0004]越来越多的证据表明，除MBW复合物外，AP2/ERF家族也参与调控花青素的生物合成(An et al.,2020a；Ma et al.,2021)。AP2/ERFs是一个大型的植物特异性转录因子家族，具有保守的AP2结构域，已被发现通过结合靶基因启动子中的GCC
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box和脱水反应元件(DRE)/C
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重复元件(CRT)等短顺式作用元件，参与植物发育过程、调节植物次级代谢物的合成和各种胁迫反应(Liu et al.,1998；Fujimoto et al.,2000；Li et al.,2018)。大量研究表明，AP2/ERFs与MBW复合物相互作用，参与花青素生物合成的调控，它们在不同条件和不同植物物种诱导的花青素生物合成中具有多样化的调控模式。在植物激素诱导的花青素生物合成中，MdERF1B和MdERF3分别直接激活MdMYB11和MdMYB1的表达，从而促进苹果果实中乙烯诱导的花青素生物合成(An et al.,2018；Zhang et al.,2018)；茉莉酮酸和乙烯调控的PbERF22增强了PbMYB10和PbMYB10b对PbUFGT启动子的激活，以促进羊毛脂诱导的
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早
酥
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梨果实中花青素的生物合成(Wu et al.,2020)；乙烯激活的PpERF105诱导抑制子PpMYB140的表达，抑制红梨果实的花青素生物合成(Ni et al.,2021)。在光诱导的花青素生物合成中，Pp4ERF24和Pp12ERF96通过与PpMYB114在
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红早酥
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梨果实中相互作用促进蓝光诱导的花青素生物合成(Ni et al.,2019)。在干旱胁迫诱导的花青素生物合成中，MdERF38与MdMYB1相互作用，促进干旱胁迫诱导的苹果果实中花青素的生物合成(An et al.,2020b)。此外，从
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红茄
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梨的绿色突变体中筛选出的PyERF3与PyMYB114相互作用，并与PybHLH3形成新的复合物，共同调控花青素的生物合成(Yang et al.,2015；Yao et al.,2017)。许多AP2/ERFs被报道正向调控花青素生物合成，而AP2/ERFs负向调控花青素生物合成还未见报道。此外，AP2/ERFs是否通过与已报道的PyERF3，PyMYB114，PyMYB10和PybHLH3相互作用而参与花青素生物合成尚不清楚，有待进一步研究。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种抑制花青苷生物合成的梨转录因子PyERF4.2基因及其重组表达载体与应用。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供的技术方案是：一种抑制花青苷生物合成的梨转录因子PyERF4.1基因，所述PyERF4.1基因的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供的技术方案是：一种由权利要求1所述的抑制花青苷生物合成的梨转录因子PyERF4.1基因编码的蛋白，所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。
[0008]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供的技术方案是：一种含有权利要求1所述的抑制花青苷生物合成的梨转录因子PyERF4.1基因的过表达载体。
[0009]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供的技术方案是：所述的抑制花青苷生物合成的梨转录因子PyERF4.1基因的过表达载体，以pCAMBIA1300为出发载体，将所述抑制花青苷生物合成的梨转录因子PyERF4.1基因插入BamHI和SacI位点之间所得。
[0010]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供的技术方案是：所述的过表达载体在抑制梨果皮中花青苷生物合成中的应用。
[0011]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供的技术方案是：一种含有权利要求1所述的抑制花青苷生物合成的梨转录因子PyERF4.1基因的瞬时表达载体。
[0012]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供的技术方案是：所述的抑制花青苷生物合成的梨转录因子PyERF4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抑制花青苷生物合成的梨转录因子PyERF4.1基因，其特征在于：所述PyERF4.1基因的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。2.一种由权利要求1所述的抑制花青苷生物合成的梨转录因子PyERF4.1基因编码的蛋白，其特征在于：所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。3.一种含有权利要求1所述的抑制花青苷生物合成的梨转录因子PyERF4.1基因的过表达载体。4.根据权利要求3所述的抑制花青苷生物合成的梨转录因子PyERF4.1基因的过表达载体，其特征在于：以pCAMBIA1300为出发载体，将所述抑制花青苷生物合成的梨转录因子PyERF4.1基因插入BamHI和SacI位点之间所得。5.权利要求3所述的过表达载体在抑制梨果皮中花青苷生物合成中的应用。6.一种含有权利要求1所述的抑制花青苷生物合成的梨转录因子PyERF4.1基因的瞬时表达载体。7.根据权利要求6所述的抑制花青苷生物合成的梨转录因子PyERF4.1基因的瞬时表达载体，其特征在于：以pSAK277为出发载体，将所述抑制花青苷生物合成的梨转录因子PyERF4.1基因插入EcoRI和XbaI位点之间所得。8.权利要求8所述的瞬时表达载体在抑制梨果皮中花青苷生物合成中的应用。9.一种含有权利要求1所述的抑制花青苷生物合成的梨转录因子PyERF4.1基因的宿主菌。10.一种克隆权利要求1所述的抑制花青苷生物合成的梨转录因子PyERF4.1基因的引物对，其特征在于：上游引物PyERF4.1
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F1序列如SEQ I...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华，姚改芳，孙红叶，胡康棣，苟沙沙，肖钰薇，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：