一种燕子花ANR基因克隆及其应用制造技术

本发明专利技术属于植物基因工程育种领域，具体涉及一种燕子花ANR基因的克隆及其应用。所述的燕子花ANR基因的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，该基因编码的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。首次发现燕子花ANR基因在烟草中过量表达会导致烟草花冠中花青素含量降低，花冠颜色变浅。本发明专利技术提供的燕子花ANR基因不仅可以为燕子花的花色调控研究提供重要的理论基础，更是为园林植物花色育种提供重要基因资源。为园林植物花色育种提供重要基因资源。为园林植物花色育种提供重要基因资源。

【技术实现步骤摘要】
一种燕子花ANR基因克隆及其应用


[0001]本专利技术属于植物基因工程
，具体涉及一种燕子花ANR基因克隆及其应用。

技术介绍

[0002]在植物育种过程中，花色是人们关注的重点性状之一，特别是在以观花为主的观赏植物育种领域，一个新的花色品种能产生巨大的经济效益。基因工程育种可定向修饰植物的某些目标性状而保留其它原有的性状，大大缩短育种周期，为花色育种提供了新思路。植物花色主要成分是花青素，花青素含量及成分的差异是不同品种花色多样性的决定因素。在花青素生物合成途径中的支路结构基因，可以与主路结构基因竞争上一步基因的反应产物，阻碍花青素的积累，使植物花色变浅，丰富植物花色多样性。
[0003]燕子花(Iris laevigata)是鸢尾科鸢尾属的多年生草本，花形优美，耐寒性强，在园林中常应用于水池边，疏林下，岩石旁，是一种优良的园林观赏花卉。自然界中燕子花主要为蓝紫色，花色较为单一，为满足园林应用中花色多样性的需求，燕子花的花色育种尤为必要。燕子花中正调控花青素合成的结构基因的作用机制及生物学功能在模式植物中得到验证，但支路基因ANR对植物花色的影响还尚未报道。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种燕子花ANR基因、克隆方法、载体构建及其在观赏植物花色育种上的应用方法。
[0005]本专利技术的目的之一在于提供一种燕子花ANR基因。该基因全长1287bp，ORF区为1020bp，编码339个氨基酸。
[0006]本专利技术的目的之二在于提供一种燕子花ANR基因所编码的蛋白，该蛋白可以调控烟草花冠中花青素的合成。
[0007]本专利技术的目的之三在于提供上述燕子花ANR基因相关的生物材料。
[0008]本专利技术的目的之四在于提供上述燕子花ANR基因的应用。
[0009]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0010]一种燕子花ANR基因，其特征在于，为如下A1)或A2)所示的基因：
[0011]A1)核苷酸序列是序列表中SEQ ID No.1的cDNA分子或基因组DNA；
[0012]A2)与A1)限定的核苷酸序列具有90％或90％以上相似性，且编码权利要求2所述的燕子花ANR蛋白的cDNA分子或基因组DNA。
[0013]上述燕子花ANR基因所编码的蛋白，其特征在于，为具有如下B1)、B2)、B3)或B4)所示序列的蛋白质：
[0014]B1)由序列表中SEQ ID No.2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；
[0015]B2)其氨基酸序列与SEQ ID No.2所示的氨基酸序列具有90％以上同源性且具有相同表达功能的蛋白质；
[0016]B3)在序列表中SEQ ID No.2所示的氨基酸序列中经过取代和/或缺失和/或添加
一个或几个氨基酸残基得到的具有相同功能的由B1)衍生的蛋白质；
[0017]B4)在B1)、B2)或B3)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。
[0018]与上述的燕子花ANR基因相关的生物材料，其特征在于，为下述C1)至C5)中的任一种：
[0019]C1)含有燕子花ANR基因的重组克隆载体；
[0020]C2)含有燕子花ANR基因的重组植物表达载体；
[0021]C3)含有燕子花ANR基因的N端或/和C端连接标签得到的重组植物表达载体；
[0022]C4)含有C2)或C3)所述的重组载体的生物工程菌；
[0023]C5)含有C2)或C3)所述的重组植物表达载体的转基因植物。
[0024]C2)和/或C3)中所述的含有上述燕子花ANR基因的植物表达载体是指能够在宿主细胞中表达上述燕子花ANR基因的DNA，该DNA不但可包含启动ANR基因转录的启动子，还可包含终止ANR基因转录的终止子。
[0025]本专利技术实施例中所述的克隆载体为PMD18
‑
T vector。
[0026]本专利技术实施例中所述的植物表达载体为GV1300。
[0027]本专利技术实施例中所述的生物工程菌为农杆菌GV3101。
[0028]所述的与上述燕子花ANR基因在调控植物花色中的应用。
[0029]进一步地，利用燕子花ANR基因培育植物花色新品种的方法为：
[0030]D1)将燕子花ANR基因导入到受体植物中，得到转基因植物；
[0031]D2)将燕子花ANR基因的重组植物表达载体导入到受体植物中，得到转基因植物；
[0032]D3)敲除或沉默燕子花ANR基因，使其功能丧失或降低。
[0033]所述的含有燕子花ANR基因的重组植物表达载体通过使用农杆菌介导或基因枪转化植物细胞或组织，并将转化的植物组织培育成植株。
[0034]根据本专利技术的技术方案，所述受体植物为单子叶植物或双子叶植物，优选地，为燕子花或普通烟草。
[0035]本专利技术提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术从燕子花中克隆出ANR基因，成功构建了重组植物表达载体，采用农杆菌转化法将含有燕子花ANR基因的重组植物表达载体转化至模式植物烟草中发现，与野生型烟草相比，导入燕子花ANR基因使烟草花冠颜色变浅，花青素的相对含量比野生型烟草降低了2倍以上，这说明燕子花ANR基因具有阻碍花青素合成，降低花青素含量的功能。
[0036]本专利技术提供的燕子花ANR基因可以作为一个优良的基因资源，广泛应用到鸢尾属或其他花卉植物的遗传育种领域，对于花色育种具有重要意义。
附图说明
[0037]图1是燕子花ANR基因的克隆琼脂糖凝胶电泳图；其中泳道1为DL2000 marker，泳道2、3为ANR基因克隆PCR结果。
[0038]图2是重组植物表达载体鉴定电泳图，其中泳道1为DL15000 marker，泳道2为GV1300
‑
IlANR
‑
GFP重组质粒，泳道3为Sal I和BamHⅠ双酶切验证。
[0039]图3是转燕子花ANR基因烟草的筛选图，1、2、3为转基因烟草阳性苗。
[0040]图4野生型和转燕子花ANR基因烟草花冠的表型图以及花青素相对含量图，其中WT
为野生型，OE1、OE2、OE3为转基因烟草的三个株系。
具体实施方式
[0041]通过以下详细说明可以进一步理解本专利技术的特点和优点。所提供的实施例仅是对本专利技术方法的说明，而不以任何方式限制本专利技术揭示的其余内容。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0042]实施例1：燕子花ANR基因克隆
[0043]采用OminiPlant RNA Kit(Dnase I)(康为世纪，中国)试剂盒提取燕子花总RNA，总RNA通过PrimeScript
TM
RT reagent Kit with gDNA Eraser(Perfect Real Time)(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燕子花ANR基因，其特征在于，为如下A1)或A2)所示的基因：A1)核苷酸序列是序列表中SEQ ID No.1的cDNA分子或基因组DNA；A2)与A1)限定的核苷酸序列具有90％或90％以上相似性，且编码权利要求2所述的燕子花ANR蛋白的cDNA分子或基因组DNA。2.权利要求1所述的燕子花ANR基因所编码的蛋白，其特征在于，为如下B1)、B2)、B3)或B4)所示的蛋白质：B1)由序列表中SEQ ID No.2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；B2)其氨基酸序列与SEQ ID No.2所示的氨基酸序列具有90％以上同源性且具有相同表达功能的蛋白质；B3)在序列表中SEQ ID No.2所示的氨基酸序列中经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸残基得到的具有相同功能的由B1)衍生的蛋白质；B4)在B1)、B2)或B3)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。3.一种与权利要求1所述的燕子花ANR基因相关的生物材料，其特征在于，为下述C1)至C5)中的任一种：C1)含有燕子花ANR基因的重组克隆载体；C2)含有燕子花ANR基因的重组植物表达载体；C3)含有燕子花ANR基因的N端或/和C端连接标签得到的重组植物表达载体；C4)含有C2)或C3)所述的重组载体的生物工程菌；C5)含有C2)或C3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玲，石广振，杨娟，徐诺，范丽娟，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：发明
国别省市：