过量表达制造技术

本发明专利技术公开了过量表达

【技术实现步骤摘要】
过量表达MhbZIP1基因在提高喜马拉雅紫茉莉总黄酮含量中的应用


[0001]本专利技术涉及基因工程
，具体涉及过量表达
MhbZIP1
基因在提高喜马拉雅紫茉莉总黄酮含量中的应用
。

技术介绍

[0002]喜马拉雅紫茉莉是藏药五根之上品，作为补益类药物在二十五味儿茶丸
、
三味喜马拉雅紫茉莉汤等藏药成方制剂中广泛使用，市场需求不断增加，成为藏药材中最具开发前景的特色品种之一
。
由于喜马拉雅紫茉莉分布的生境十分狭窄，加之仅用其根入药，意味着单凭野外采挖会对本就濒危的喜马拉雅紫茉莉造成灭绝性影响
。
但人工栽培的喜马拉雅紫茉莉与野生资源相比，黄酮类化合物含量较低
。
黄酮类化合物作为喜马拉雅紫茉莉中主要的有效成分，其含量高低直接决定了喜马拉雅紫茉莉品质的优劣
。
因此，培育高产黄酮类化合物的喜马拉雅紫茉莉一直是该行业长期追求的目标
。
[0003]目前提高喜马拉雅紫茉莉黄酮化合物含量的分子生物学研究主要集中在过量表达代谢途径功能基因
、
转录因子调控功能基因表达等方面，其中转录因子能同时调控代谢途径中的多个功能基因的表达受到广泛关注
。
现有研究表明，查尔酮合成酶
CHS
是植物黄酮类化合物生物合成途径中的第一个限速酶，有关喜马拉雅紫茉莉中查尔酮合成酶
CHS
转录调控的研究鲜有报道，因此挖掘喜马拉雅紫茉莉中调控查尔酮合成酶/>CHS
基因表达的转录因子，对利用基因工程的手段实现在喜马拉雅紫茉莉中大量合成黄酮类化合物具有重要的意义
。

技术实现思路

[0004]本专利技术通过转录组分析鉴定到了一个和查尔酮合成酶
CHS
共表达的转录因子
MhbZIP1。MhbZIP1
能够显著提高
MhCHS
基因的表达，进而提高喜马拉雅紫茉莉毛状根中总黄酮的含量
。
[0005]本专利技术的目的在于提供一种过量表达
MhbZIP1
基因在提高喜马拉雅紫茉莉总黄酮含量中的应用；本专利技术的目的之二在于提供一种提高喜马拉雅紫茉莉中总黄酮含量的方法
。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]1、
过量表达
MhbZIP1
基因在提高喜马拉雅紫茉莉总黄酮含量中的应用
[0008]所述
MhbZIP1
基因来自喜马拉雅紫茉莉，所述
MhbZIP1
基因编码的核苷酸序列如
SEQ ID NO.1
所示，所述
MhbZIP1
基因编码的氨基酸序列如
SEQ ID NO.2
所示
。
[0009]2、
一种提高喜马拉雅紫茉莉中总黄酮含量的方法，包括如下步骤：
[0010]通过在喜马拉雅紫茉莉中过量表达
MhbZIP1
基因，所述
MhbZIP1
基因的核苷酸序列如
SEQ ID NO.1
所示，所述
MhbZIP1
基因的编码的氨基酸序列如
SEQ ID NO.2
所示
。
[0011]本专利技术优选的，所述过量表达
MhbZIP1
基因的方法为：以喜马拉雅紫茉莉
cDNA
为模
板克隆
MhbZIP1
基因，然后构建植物双元超表达载体，获得含有
MhbZIP1
基因的重组植物表达载体，再将获得的重组植物表达载体转化发根农杆菌获得工程菌，后续用工程菌侵染喜马拉雅紫茉莉外植体，抗生素筛选获得喜马拉雅紫茉莉毛状发根，经基因组
DNA
鉴定和
qPCR
表达量检测，获得
MhbZIP1
基因表达量显著提高的阳性发根，对阳性发根中的黄酮含量进行检测，获得总黄酮含量提高的喜马拉雅紫茉莉毛状发根
。
[0012]本专利技术优选，所述克隆
MhbZIP1
基因的方法为：以喜马拉雅紫茉莉
cDNA
为模板，以
SEQ ID NO.3
和
SEQ ID NO.4
所示序列为基因特异性引物进行
PCR
扩增，琼脂糖凝胶电泳检测后，进行
PCR
产物回收，获得带有同源臂的
MhbZIP1
基因
。
[0013]本专利技术优选的，所述重组植物表达载体以
pBI121
载体为骨架，通过同源重组方式将带有同源臂的
MhbZIP1
基因替换
pBI121
载体上
GUS
基因构建所得
。
[0014]本专利技术优选的，所述发根农杆菌为
C58C1。
[0015]本专利技术的有益效果在于：
[0016]本专利技术公开了喜马拉雅紫茉莉
MhbZIP1
基因，该基因的核苷酸序列如
SEQ ID NO.1
所示，所编码的氨基酸序列如
SEQ ID NO.2
所示
。
喜马拉雅紫茉莉
MhbZIP1
基因的过表达能够显著提高喜马拉雅紫茉莉毛状根中黄酮类化合物的含量
。
因此，喜马拉雅紫茉莉
MhbZIP1
基因的发现，为采用代谢工程技术提高药用植物中黄酮类化合物的含量提供了相关的基因资源，证实了采用代谢工程技术培育高含量黄酮类化合物喜马拉雅紫茉莉新种质是合理可行的策略，为在喜马拉雅紫茉莉中大规模生产黄酮类化合物奠定基础，具有良好的市场应用前景和重要应用价值
。
附图说明
[0017]为了使本专利技术的目的
、
技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图进行说明：
[0018]图1为植物表达载体
pBI121
‑
MhbZIP1
的结构示意图；
[0019]图2为本专利技术较优实施例中定量
PCR
检测喜马拉雅紫茉莉毛状根中
MhbZIP1
相对表达量的结果
(WT:
普通喜马拉雅紫茉莉毛状根；
MhbZIP1
‑5，
MhbZIP1
‑8，
MhbZIP1
‑
11
，
MhbZIP1
‑
12
，
MhbZIP1
‑
14
：表示过表达
MhbZIP1
基因喜马拉雅紫茉莉毛状根不同株系
)
；
[0020]图3为本专利技术较优实施例中分光光度法检测喜马拉雅紫茉莉毛状根中总黄酮含量的结果
(WT:<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
过量表达
MhbZIP1
基因在提高喜马拉雅紫茉莉总黄酮含量中的应用，其特征在于，所述
MhbZIP1
基因来自喜马拉雅紫茉莉，
MhbZIP1
基因编码的核苷酸序列如
SEQ ID NO.1
所示，
MhbZIP1
基因编码的氨基酸序列如
SEQ ID NO.2
所示
。2.
一种提高喜马拉雅紫茉莉中总黄酮含量的方法，其特征在于，包括如下步骤：通过在喜马拉雅紫茉莉中过量表达
MhbZIP1
基因，所述
MhbZIP1
基因的核苷酸序列如
SEQ ID NO.1
所示，所述
MhbZIP1
基因所编码的氨基酸序列如
SEQ ID NO.2
所示
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述过量表达
MhbZIP1
基因的方法为：以喜马拉雅紫茉莉
cDNA
为模板克隆
MhbZIP1
基因，然后构建植物双元超表达载体，获得含有
MhbZIP1
基因的重组植物表达载体后，将获得的重组植物表达载体转化至发根农杆菌获得工程菌，最...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵凯辉，兰小中，李连强，权红，袁芳，赵芳玉，张芳源，
申请(专利权)人：西藏农牧学院，
类型：发明
国别省市：