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枇杷抗寒基因EjFAD8及其编码的蛋白与应用制造技术

技术编号:37786607 阅读:11 留言:0更新日期:2023-06-09 09:17
本发明专利技术涉及植物分子生物学领域,具体涉及一个枇杷脂肪酸去饱和酶相关基因EjFAD8及其编码的蛋白质和应用。该基因的cDNA序列全长如SEQ ID No.1所示,其编码蛋白质的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。本发明专利技术所述的EjFAD8基因通过增加SQDG(16:0/18:1)的合成及促进低温胁迫通路ICE

【技术实现步骤摘要】
by up

and down

regulation of PtFAD2 gene expression[J].Transgenic Research.19(4):647

654)。其中,脂肪酸去饱和酶(FAD)主要负责膜脂去饱和,在植物受到低温甚至冷冻胁迫时提高表达量并使脂质不饱和度增加以此响应胁迫(Hern
á
ndez ML,Padilla M N,Sicardo M D,Mancha,M.,and Mart
í
nez

Rivas,J.M.(2010).Effect of different environmental stresses on the expression of oleate desaturase genes and fatty acid composition in olive fruit[J].Phytochemistry,2011,72,178

187)。
[0003]脂肪酸去饱和酶(FAD)的功能在其他植物中已经取得了一定进展,脂肪酸的去饱和主要由其家族成员完成。FAD主要是完整的膜结合型蛋白,大部分定位在内质网及叶绿体(Bhunia R K,Kaur R,Mrinal K and Maiti M K.(2016).Metabolic engineering of fatty acid biosynthetic pathway in sesame(Sesamum indicum L.):assembling tools to develop nutritionally desirable sesame seed oil[J].Phytochem.Rev.15,799

811)。根据引入双键的差异,FAD分为ω

3和ω

6型去饱和酶并催化油酸合成亚油酸(Berberich T,Harada M,Sugawara K,Kodama H,Iba K,and Kusano,T.Two maize genes encodingω

3fatty

acid desaturase and their differential expression to temperature[J].Plant Mol.Biol,1998,36,297

306)。温度能都显著影响FAD基因的表达,研究表明低温诱导油橄榄中FAD的表达上调以响应低温胁迫(Hern
á
ndez M L,Padilla M N,Mancha M,and Mart
í
nez

Rivas J M.(2009).Expression analysis identifies FAD2

2 as the olive oleate desaturase gene mainly responsible for the linoleic acid content in virgin olive oil[J].J.Agric.Food Chem.57,6199

6206)。拟南芥中长期低温会导致fad突变体膜脂不饱和度下调,显著影响叶绿体发育并枯萎死亡(Miquel M,James D Jr,Dooner H,Browse J.(1993).Arabidopsis requires polyunsaturated lipids for low

temperature survival[J].Proc Natl Acad Sci U S A.90(13):6208

12)。FAD的转基因植物表现出比野生型更好的耐寒性,表明FAD家族对冰冻胁迫下植物的膜脂的稳定性有重要作用(Zhou Z,Wang M,Zhao S,et al.(2010).Changes in freezing tolerance in hybrid poplar caused by up

and down

regulation of PtFAD2gene expression[J].Transgenic Research,19(4):647

654)。
[0004]枇杷易受到低温冰冻灾害使产量降低,而通过对枇杷FAD基因调控解析,有利于对不饱和脂肪酸功能的进一步解析,对于枇杷的抗低温胁迫有重要作用,同时为分子标记等奠定理论基础。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题,本专利技术提供一个枇杷脂肪酸去饱和酶相关基因EjFAD8及其编码的蛋白质和应用。
[0006]首先,本专利技术提供枇杷EjFAD8蛋白,其为:
[0007]1)由SEQ ID No.2所示的氨基酸组成的蛋白质;或
[0008]2)在SEQ ID No.2所示的氨基酸序列中经取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有同等活性的由1)衍生的蛋白质。
[0009]本专利技术还提供编码所述枇杷EjFAD8蛋白的基因。
[0010]优选的,所述基因的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。
[0011]本专利技术还提供编码所述EjFAD8蛋白的基因,优选的,所述基因的cDNA序列如SEQ ID No.1所示。
[0012]本专利技术提供了用于扩增所述基因的引物对,其中,上游引物的核苷酸序列如SEQ ID No.3所示;下游引物的核苷酸序列如SEQ ID No.4所示。
[0013]本专利技术提供含有所述基因的过表达载体,宿主细胞和工程菌。
[0014]本专利技术还提供所述基因在调控枇杷抗寒中的用途。
[0015]在本专利技术一个具体实施方案中,所述基因在低温胁迫下通过增加不饱和脂肪酸的合成来增加植物抗寒性。
[0016]在本专利技术一个具体的实施方案中,所述基因在低温下通过增加低温调控通路相关基因的表达以及降低H2O2含量来增强植物抗寒性
[0017]本专利技术提供了一种转化体,所述转化体由上述表达载体转化宿主获得。
[0018]本专利技术提供了枇杷抗寒基因EjFAD8及其蛋白质、表达载体或转化体在提高枇杷抗寒性育种中的应用。
[0019]本专利技术从具有抗寒高光效的三倍体品种中克隆得到1个与枇杷抗寒密切相关的基因EjFAD8,发现其定位于叶绿体。通过实时荧光定量PCR证实了EjFAD8基因在枇杷低温处理后表达量显著升高,其在抗寒高光效的三倍体中表达最高,也表明了EjFAD8基因具有提高枇杷低温抗逆性的作用。利用基因工程手段构建了EjFAD8基因的植物过表达载体,将其在野生型拟南芥中超量表达,能促进FAD8调控的下游不饱和脂肪酸SQDG的积累,同时显著改变了低温胁迫途径关键调控通路ICE

CBF

CORs中相关基因的变化,并降低低温胁迫引起的本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.枇杷EjFAD8蛋白,其为:1)由SEQ ID No.2所示的氨基酸组成的蛋白质;或2)在SEQ ID No.2所示的氨基酸序列中经取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有同等活性的由1)衍生的蛋白质。2.编码权利要求1所述的枇杷EjFAD8蛋白的基因。3.如权利要求2所述的基因,其特征在于,序列如SEQ ID No.1所示。4.含有权利要求2或3所述基因的载体。5.含有权利要求4所述载体的宿主细胞。6.含有权利要求2或3所述基因的工程菌。7.权利要求2或3所述基因在低温胁迫下通过增加不饱和脂肪酸...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭启高锁晓栋徐勋杨灏梁国鲁何桥党江波夏燕白娟罗永潇
申请(专利权)人:西南大学
类型:发明
国别省市:

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