橡胶树HbSTRAP1基因及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种橡胶树HbSTRAP1基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO:2所示。本发明专利技术提供了首次从橡胶树中克隆获得橡胶树HbSTRAP1基因，研究显示该基因编码蛋白能够与HbHMGR2、HbMVD2、HbGPS1、HbFPS2、HbGGPS3、HbCPT8、HbREF1、HbSRPP1等多个MVA途径成员及橡胶粒子膜蛋白相互作用，将橡胶树HbSTRAP1基因在橡胶草中过表达可以显著增加天然橡胶分子量，可用于橡胶树产量遗传改良。本发明专利技术为提高天然橡胶分子量等方面的研究提供新的候选基因。分子量等方面的研究提供新的候选基因。分子量等方面的研究提供新的候选基因。

【技术实现步骤摘要】
橡胶树HbSTRAP1基因及其应用


[0001]本专利技术属于基因工程
，具体涉及一种橡胶树HbSTRAP1基因及其应用。

技术介绍

[0002]天然橡胶是一种由聚异戊二烯链为主要特征的天然高分子化合物，其分子量通常大于100万道尔顿。天然橡胶的分子量与性能密切相关，高分子量天然橡胶是制备高端橡胶产品的优良原材料，在生产、生活、国防等很多领域有着不可替代的作用。虽然有超过2,000种植物可以产生天然橡胶，橡胶树目前仍是世界所需天然橡胶的主要来源。位于橡胶树树皮内层的乳管细胞是合成和贮存天然橡胶的场所。橡胶粒子是乳管细胞中一种由半个单位膜构成的特殊细胞器，在其膜上分布有与橡胶烃聚合相关的蛋白质，如橡胶转移酶（HRT），小橡胶粒子蛋白（SRPP）和橡胶延伸因子（REF）等。作为一种典型的类异戊二烯化合物，长期以来人们普遍认为天然橡胶合成所需的直接底物异戊烯基焦磷酸（IPP）是由细胞质基质中的甲羟戊酸途径（MVA）提供，而天然橡胶高分子链的延伸发生在橡胶粒子上。但这种时空上的隔离很难解释乳管细胞能高效合成天然橡胶这一事实。
[0003]我们从胶乳中鉴定到一个HbSTRAP1基因，其编码蛋白可以和多个橡胶生物合成途径关键酶相互作用，通过对橡胶草的异源转化可以显著提高转基因橡胶草的天然橡胶分子量。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种橡胶树HbSTRAP1基因及其应用，将HbSTRAP1编码基因在橡胶草中过表达可以显著增加天然橡胶分子量，可用于橡胶树产量遗传改良。
[0005]本专利技术的第一个方面是提供一种橡胶树HbSTRAP1基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO:2所示。
[0006]本专利技术的第二个方面是提供本专利技术第一个方面所述橡胶树HbSTRAP1基因编码的蛋白质，其氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示。
[0007]本专利技术的第三个方面是提供含有本专利技术第一个方面所述橡胶树HbSTRAP1基因编码区的重组载体。
[0008]其中，所述重组载体原始载体可以采用基因重组领域中常用的载体，例如病毒、质粒等。本专利技术对此不进行限定。在本专利技术的一个具体实施方式中，所述原始载体采pGBKT7载体、pCAMBIA1300表达载体等，但应当理解的是，本专利技术还可以采用其他质粒、或者病毒等。
[0009]优选地，所述重组载体的原始载体为pGBKT7载体，橡胶树HbSTRAP1基因编码区位于pGBKT7载体的EcoR I和BamH I两限制性内切酶位点之间。
[0010]优选地，所述重组载体的原始载体为pCAMBIA1300载体，橡胶树HbSTRAP1基因编码区位于pCAMBIA1300载体的EcoR I和BamH I两限制性内切酶位点之间。
[0011]本专利技术的第四个方面是提供含有本专利技术第一个方面所述橡胶树HbSTRAP1基因编
码区的宿主菌或表达盒。
[0012]本专利技术的第五个方面是提供如本专利技术第一个方面所述的橡胶树HbSTRAP1基因、或者本专利技术第二个方面所述的蛋白质、或者本专利技术第三个方面所述的重组载体、或者本专利技术第四个方面所述的宿主菌或表达盒在增加天然橡胶分子量中的应用。
[0013]本专利技术的第六个方面是提供如本专利技术第一个方面所述的橡胶树HbSTRAP1基因、或者本专利技术第二个方面所述的蛋白质、或者本专利技术第三个方面所述的重组载体、或者本专利技术第四个方面所述的宿主菌或表达盒在与HbHMGR2、和/或HbMVD2、和/或HbGPS1、和/或HbFPS2、和/或HbGGPS3、和/或HbCPT8、和/或HbREF1、和/或HbSRPP1互作中的应用。
[0014]本专利技术的第七个方面是提供一种提高天然橡胶分子量的方法，将本专利技术第一个方面所述的橡胶树HbSTRAP1基因、或者本专利技术第三个方面所述重组载体遗传转化至橡胶草或者橡胶树。
[0015]本专利技术的第八个方面是提供一种引物对，所述引物对为：ATGGATAAGAAAAGGGTGGC和TCAGTCCTTCCCTGCTTCTTCCT，或者所述引物对为：CGGAATTCATGGATAAGAAAAGGGTGG和CGGGATCCGTCCTTCCCTGCTTCTTCCT，或者所述引物对为：GAGGGCTTCCACATTTCAGA和AGTCGGGTCAACCACATCAA。
[0016]本专利技术提供了首次从橡胶树中克隆获得橡胶树HbSTRAP1基因，研究显示该基因编码蛋白能够与HbHMGR2、HbMVD2、HbGPS1、HbFPS2、HbGGPS3、HbCPT8、HbREF1、HbSRPP1等多个MVA途径成员及橡胶粒子膜蛋白相互作用，将橡胶树HbSTRAP1基因在橡胶草中过表达可以显著增加天然橡胶分子量，可用于橡胶树产量遗传改良。本专利技术为提高天然橡胶分子量等方面的研究提供新的候选基因。
附图说明
[0017]图1为实施例2中诱饵载体pGBKT7
‑
HbSTRAP1的自激活检测。
[0018]图2为实施例3中HbSTRAP1和MVA途径成员以及橡胶粒子膜蛋白的酵母双杂互作分析。
[0019]图3为实施例4中HbSTRAP1基因对橡胶草的遗传转化。
[0020]图4为实施例4中转基因阳性植株检测。A，HbSTRAP1基因的PCR检测结果；B，HbSTRAP1基因的表达量检测结果。
[0021]图5为实施例4中野生型橡胶草和转基因阳性植株的天然橡胶分子量测定。
具体实施方式
[0022]下面参照附图，结合具体的实施例对本专利技术作进一步的说明，以更好地理解本专利技术。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
[0023]实施例1：橡胶树HbSTRAP1基因的克隆冰上收集橡胶树“热研8
‑
79”胶乳，根据多糖多酚植物总RNA提取试剂盒（天根生化科技有限公司）的操作说明，提取总RNA并反转录cDNA。以反转录好的cDNA为模板，以ATGGATAAGAAAAGGGTGGC （SEQ ID NO:3）和TCAGTCCTTCCCTGCTTCTTCCT （SEQ ID NO:4）为引
物，扩增获得橡胶树HbSTRAP1基因。PCR扩增反应体系20 μl：2 x PCR buffer 10 μL，SEQ ID NO:3所示引物（10 μmol
·
L
‑
1）1 μL，SEQ ID NO:4所示引物（10 μmol
·
L
‑
1）1 μL，cDNA模板1 μL，ddH2O为7 μL。PCR扩增程序：96
ꢀ°
C预变性10 min；96
ꢀ°
C变性30 s，56
ꢀ°
C退火30 s，72
ꢀ°
C延伸1 min 30 s，共35个循环反应；72
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. 橡胶树HbSTRAP1 基因、或者橡胶树HbSTRAP1 基因编码的蛋白质、或者含有橡胶树HbSTRAP1 基因编码区的重组载体、或者含有橡胶树HbSTRAP1 基因编码区的宿主菌或表达盒在增加天然橡胶分子量中的应用，所述橡胶树HbSTRAP1 基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:2 所示，所述蛋白质的氨基酸序列如SEQ ID NO:1 所示。2.根据要求权利要求1所述的应用，其特征在于，所述重组载体的原始载体为pGBKT7 载体，橡胶树HbSTRAP1 基因编码区位于pGBKT7 载体的EcoR I 和BamH I 两限制性内切酶位点之间。3.根据要求权利要求1所述的应用，其特征在于，所述重组载体的原始载体为pCAMBIA1300 载体，橡胶树HbSTRAP1 基因编码区位于pCAMBIA1300 载体的EcoR I 和BamH I 两限制性内切酶位点之间。4.橡胶树HbSTRAP1 基因、或者橡胶树HbSTRAP1 基因编码的蛋白质、或者含有橡胶树HbSTRAP1 基因编码区的重组载体、或者含有橡胶树HbSTRAP1 基因编码区的宿主菌或表达盒在与HbHMGR2、和/或HbMVD2、和/或HbGPS1、和/或HbFPS2、和/或HbGGPS3、和/或HbCPT8、和/或HbREF1、和/或HbSRPP1 互作中的应用，所述橡胶树HbSTRAP1 基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:2 所示，所述蛋白质的氨基酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：晁金泉，赵一杰，田维敏，吴绍华，杨署光，邓小敏，
申请(专利权)人：中国热带农业科学院橡胶研究所，
类型：发明
国别省市：