【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种甘草基因及其应用，特别涉及甘草gurjaz3基因及其在调控甘草毛状根黄酮合成中的应用。本专利技术属于生物。
技术介绍
1、甘草(学名：glycyrrhiza uralensis fisch)中已发现的黄酮类化合物共有250种，根据其结构可以分为黄酮类、黄酮醇类、二氢黄酮类、二氢黄酮醇类、查尔酮类、异黄酮类、二氢异黄酮类、异黄烷类、异黄烷-3-烯类、紫檀烷类、二氢查尔酮类、高异黄酮和橙酮共13个亚类。但是在不同品种和种植地的甘草中，含有的黄酮类化合物的种类和含量都存在很大差异。乌拉尔甘草中目前已分离出143个黄酮类化合物，常见的包括甘草素、甘草苷、甘草查尔酮、异甘草素、异甘草苷、山奈酚等，具有优异的抗氧化、抗炎、抑菌、抗肿瘤等活性。
2、植物中的jaz(jasmonate zim domain，jaz)蛋白(jazs)是茉莉素信号通路中的抑制作用蛋白，它与ninja和tpl形成复合体与茉莉素信号响应转录因子(mycs、mybs等)相结合，从而阻碍茉莉素信号通路下游响应基因的转录表达。当受内外环境以及植物发育的需求，植物体内会合成大量的活性茉莉素分子——茉莉素异亮氨酸(ja-ile)，ja-ile会与茉莉素受体蛋白coi1相结合，进而与jazs相结合并将其泛素化修饰，泛素化修饰的jazs蛋白最终被26s蛋白酶所降解，被结合抑制的茉莉素信号响应转录因子被释放，启动下游的茉莉素响应基因的表达，实现对植物发育、应对环境胁迫以及次生代谢物的合成。但是，甘草中的gurjazs蛋白功能未知。
1、本专利技术的目的在于提供一种具有调控甘草毛状根中黄酮合成作用的基因及其在调控甘草毛状根黄酮合成中的应用。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用了以下技术手段：
3、首先，本专利技术提出了一种对甘草毛状根中黄酮合成具有调控作用的基因，命名为gurjaz3，所述的基因的cds序列如seq id no.1所示。
4、进一步的，本专利技术还提出了所述的基因在调控甘草毛状根黄酮合成中的应用。
5、其中，优选的，gurjaz3基因在甘草毛状根中超表达，甘草毛状根中总黄酮的含量显著减少，rnai沉默降低gurjaz3在甘草毛状根中的表达，会使甘草毛状根中总黄酮的含量显著增加。
6、其中，优选的，将gurjaz3表达序列连入到35s启动子驱动的双元表达载体，形成gurjaz3基因的超表达重组载体。
7、其中，优选的，通过将gurjaz3保守序列构建rnai发夹结构，并将其连入到5s启动子驱动的双元表达载体，形成gurjaz3基因的rnai基因沉默重组载体。
8、其中，优选的，所述的gurjaz3基因的rnai基因沉默重组载体是通过以下方法构建得到：
9、以甘草总rna反转录出的cdna为模板，选用以下引物对保守序列进行pcr反应得到dna产物a1；
10、f2：aagcttatgaggaggaggaggaattgcaacttgg；
11、r2：atgaggaggaggaggaattgcaacttgg
12、以pbi121质粒为模板，选用以下引物将gus基因的一段能形成loop环结构的序列进行pcr扩增得到dna产物a2；
13、link-f：gtgtttgccgctccagatctacccgcttc；
14、link-r：gtgtttgccgctccagtaatcgcctgtaag
15、将a1和a2产物经切胶回收，按照1:1的摩尔比量进行混合作为模板，采用f2引物进行扩增，得到由a1-a2-a1重叠组成的可形成rnai发夹结构dna产物b1，b1切胶回收，通过酶切位点hindiii连入由35s启动子驱动的双元表达载体pcambia1300，形成gurjaz3基因的rnai基因沉默重组载体。
16、其中，优选的，将gurjaz3的超表达重组载体或rnai基因沉默重组载体分别转化到发根农杆菌中，并侵染甘草获得转基因毛状根。
17、再进一步的，本专利技术还提出了甘草gurjaz3基因的rnai基因沉默重组载体在提高甘草毛状根中黄酮含量中的应用。
18、其中，优选的，通过将gurjaz3保守序列构建rnai发夹结构，并将其连入到5s启动子驱动的双元表达载体，形成gurjaz3基因的rnai基因沉默重组载体。
19、相较于现有技术，本专利技术的有益效果是：
20、本专利技术以植物jazs蛋白保守结构域蛋白为基序序列，采用hmmer结合同源进化分析，筛选出18个具有tify结构域的候选基因，通过已报道基因保守同源序列进行引物设计，通过3’和5’race(cdna末端快速扩增法)将18个tify基因分别进行了克隆和测序。对测序后的18个tify基因的蛋白序列与拟南芥的jazs蛋白进行同源分析，发现其中的gurjaz3蛋白的tify序列有缺失，推测其具有特殊生物学功能，并获得了甘草中gurjaz3的表达序列以及翻译后的蛋白质氨基酸序列。本专利技术首次发现gurjaz3基因在甘草毛状根中超表达(与对照相比表达表升高300倍)，会使甘草毛状根中总黄酮含量的合成比对照极显著减少30％左右，rnai沉默降低gurjaz3在甘草毛状根中的表达(与对照相比表达表下降2倍)，会使甘草毛状根中总黄酮的含量显著增加20％。因此，该基因对于在甘草中富集黄酮类物质具有潜在的应用价值。
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1.一种对甘草毛状根中黄酮合成具有调控作用的基因，命名为GurJAZ3，所述的GurJAZ3基因的CDS序列如SEQ ID NO.1所示。
2.权利要求1所述的基因在调控甘草毛状根黄酮合成中的应用。
3.如权利要求2所述的应用，其特征在于，GurJAZ3基因在甘草毛状根中超表达，甘草毛状根中总黄酮的含量显著减少，RNAi沉默降低GurJAZ3在甘草毛状根中的表达，会使甘草毛状根中总黄酮的含量显著增加。
4.如权利要求3所述的应用，其特征在于，将GurJAZ3基因的表达序列连入到35S启动子驱动的双元表达载体，形成GurJAZ3基因的超表达重组载体。
5.如权利要求3所述的应用，其特征在于，通过将GurJAZ3保守序列构建RNAi发夹结构，并将其连入到5S启动子驱动的双元表达载体，形成GurJAZ3基因的RNAi基因沉默重组载体。
6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述的GurJAZ3基因的RNAi基因沉默重组载体是通过以下方法构建得到：
7.如权利要求3或4所述的应用，其特征在于，将GurJAZ3的超表
8.甘草GurJAZ3基因的RNAi基因沉默重组载体在提高甘草毛状根中黄酮含量中的应用，所述的GurJAZ3基因的CDS序列如SEQ ID NO.1所示。
9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，通过将GurJAZ3保守序列构建RNAi发夹结构，并将其连入到5S启动子驱动的双元表达载体，形成GurJAZ3基因的RNAi基因沉默重组载体。
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述的GurJAZ3基因的RNAi基因沉默重组载体是通过以下方法构建得到：
...【技术特征摘要】
1.一种对甘草毛状根中黄酮合成具有调控作用的基因，命名为gurjaz3，所述的gurjaz3基因的cds序列如seq id no.1所示。
2.权利要求1所述的基因在调控甘草毛状根黄酮合成中的应用。
3.如权利要求2所述的应用，其特征在于，gurjaz3基因在甘草毛状根中超表达，甘草毛状根中总黄酮的含量显著减少，rnai沉默降低gurjaz3在甘草毛状根中的表达，会使甘草毛状根中总黄酮的含量显著增加。
4.如权利要求3所述的应用，其特征在于，将gurjaz3基因的表达序列连入到35s启动子驱动的双元表达载体，形成gurjaz3基因的超表达重组载体。
5.如权利要求3所述的应用，其特征在于，通过将gurjaz3保守序列构建rnai发夹结构，并将其连入到5s启动子驱动的双元表达载体，形成gurjaz3基因的rnai基因沉默重组载体。<...
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