【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及烟草多酚氧化酶ntppo5及其编码基因、重组表达载体和应用，属于植物基因工程。
技术介绍
1、多酚氧化酶(polyphenol oxidase，ppo)是一种铜结合酶，广泛存在于植物、动物和微生物中。根据其底物的特异和作用机制，可分为三类：酪氨酸酶(ec 1.14.18.1)、儿茶酚氧化酶(ec 1.10.3.1)和漆酶(ec 1.10.3.2)。多酚氧化酶在生物体内具有多种功能。ppo参与了植物的生长和发育过程，如花朵开放、果实成熟和叶片的黄化等。ppo能将植物中多酚类物质(如酪酸、儿茶酚等)转化为具有较高活性的氧化产物，如喹啉、喹啉醇等，这种氧化反应通常以分子氧为底物，产生的氧化产物具有多种生物活性，包括抗氧化、抗菌和抗肿瘤等。另外多酚底物被ppo氧化，被认为是许多水果和蔬菜在收获、储存、运输和加工过程中棕色变色的主要原因，因此抑制多酚氧化酶的活性可以提高食品的保鲜性和品质。多酚氧化酶还可以应用于环境保护领域，它能够催化工业废水和水体中有机物的氧化降解，从而减少水体污染。此外，多酚氧化酶还可以用于处理农药和有机污染物的土壤和废物。由于多酚氧化酶应用领域逐渐扩大，人们对多酚氧化酶的研究也越来越深入。
2、植物中的多酚氧化酶基因不仅功能复杂，而且多以基因家族的形式存在。目前研究者们在马铃薯、番茄、玉米、大豆、丹参、烟草等植物中均鉴定出多个多酚氧化酶，其中，根据普通烟草基因组数据库中序列同源性分析表明，烟草中多酚氧化酶基因可能有12～14个。申请公布号为cn110846431a中国专利技术专利公开了烟草多
技术实现思路
1、本专利技术的第一个目的是提供烟草多酚氧化酶编码基因ntppo5，以解决现有技术中烟草多酚氧化酶基因家族有部分成员未知的问题。
2、本专利技术的第二个目的是提供烟草多酚氧化酶ntppo5，以解决现有技术中烟草多酚氧化酶家族有部分成员未知的问题。
3、本专利技术的第三个目的是提供重组表达载体，以解决现有技术中对烟草多酚氧化酶基因家族研究不够深入，而导致存在多酚氧化酶基因功能在烟草中未知的问题。
4、本专利技术的第四个目的是提供烟草多酚氧化酶编码基因ntppo5或重组表达载体在烟草多酚类物质含量调控中的应用，以解决现有技术中对烟草多酚氧化酶基因家族研究不够深入，而导致存在多酚氧化酶基因功能在烟草中未知的问题。
5、本专利技术的第五个目的是提供烟草多酚氧化酶编码基因ntppo5或重组表达载体在烟草植株表型优化中的应用，以解决现有技术中对烟草多酚氧化酶基因家族研究不够深入，而导致存在多酚氧化酶基因功能在烟草中未知的问题。
6、为了实现上述目的，本专利技术烟草多酚氧化酶编码基因ntppo5所采用的技术方案是：
7、烟草多酚氧化酶编码基因ntppo5，其核苷酸序列为：
8、(1)seq id no.1所示的核苷酸序列；
9、或(2)seq id no.1所示的核苷酸序列经取代和/或缺失和/或添加一个或多个核苷酸且表达相同功能蛋白的核苷酸序列。
10、上述技术方案的有益效果在于：本专利技术在前期研究的基础上，以普通烟草不同时期叶片的cdna为模板，利用pcr技术，克隆获得了烟草多酚氧化酶的同源基因，命名为ntppo5。本专利技术通过对ntppo5基因的克隆和表达载体的构建与分析发现，在烟草植株中过表达该基因能显著提高叶片中多酚氧化酶的活性。本专利技术发现的烟草多酚氧化酶编码基因ntppo5基因，丰富了烟草多酚氧化酶基因家族，为研究烟草中多酚氧化酶的功能奠定基础。
11、为了实现上述目的，本专利技术烟草多酚氧化酶ntppo5所采用的技术方案是：
12、烟草多酚氧化酶ntppo5，其氨基酸序列为：
13、(1)seq id no.2所示的氨基酸序列；
14、或(2)seq id no.2所示的氨基酸序列经取代和/或缺失和/或添加一个或多个氨基酸残基且功能相同的衍生蛋白。
15、上述技术方案的有益效果在于：本专利技术通过实验证明，在烟草植株中过表达烟草多酚氧化酶编码基因ntppo5能显著提高叶片中多酚氧化酶的活性。
16、为了实现上述目的，本专利技术重组表达载体所采用的技术方案是：
17、重组表达载体，所述重组表达载体包含所述的烟草多酚氧化酶编码基因ntppo5。
18、上述技术方案的有益效果在于：利用基因工程的手段，将ntppo5基因插入到pcambia1300出发载体上，构建过表达ntppo5基因的重组表达载体，转化烟草后，显著提高ntppo5基因的表达量，为后续该基因功能的研究提供良好的工具。
19、为了实现上述目的，本专利技术烟草多酚氧化酶编码基因ntppo5或重组表达载体在烟草多酚类物质含量调控中的应用所采用的技术方案是：
20、烟草多酚氧化酶编码基因ntppo5或重组表达载体在烟草多酚氧化酶含量调控中的应用，所述多酚类物质包括绿原酸和芦丁。
21、上述技术方案的有益效果在于：本专利技术通过基因工程手段，构建重组表达载体，转入烟草中，过表达ntppo5基因，获得ntppo5基因过表达烟草植株，检测发现所得ntppo5基因烟草植株叶片中多酚氧化酶的活性显著增加；与正常对照组相比，ntppo5基因过表达烟草植株成熟期叶片中多酚类物质绿原酸和芦丁含量显著降低。本专利技术丰富了烟草中多酚氧化酶体系，为烟草中多酚氧化酶功能的研究提供新的研究对象。
22、作为进一步地改进，过表达ntppo5基因，烟草中绿原酸和芦丁的含量降低。
23、为了实现上述目的，本专利技术烟草多酚氧化酶编码基因ntppo5或重组表达载体在烟草植株表型优化中的应用所采用的技术方案是：
24、烟草多酚氧化酶编码基因ntppo5或重组表达载体在烟草植株表型优化中的应用。
25、上述技术方案的有益效果在于：本专利技术通过构建ntppo5基因过表达的烟草植株，经观察发现ntppo5基因过表达后，烟草植株节距增加、总叶片和花蕾数减少。而烟草叶片较大，株高较高，造成其下部叶片透光性不是很良好，同时由于烟草叶片开片较大，也会影响烟田的通风情况。目前针对烟草株型尤其是节间性状育种的研究还比较少，而本专利技术证明ntppo5基因能调控烟草植物的节距、叶片数，这为通过改善烟草的节间长度进而改善烟草的透光性、通风性，最终提高烟草的光合利用率及烟草的总产量提供了一个重要的研究方向，为烟叶品质改善、烟草品种遗传改良提供遗传材料和理论依据。
26、作为进一步地改进，过表达nt本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.烟草多酚氧化酶编码基因NtPPO5，其特征在于：其核苷酸序列为：
2.烟草多酚氧化酶NtPPO5，其特征在于：其氨基酸序列为：
3.重组表达载体，其特征在于：所述重组表达载体包含权利要求1所述的烟草多酚氧化酶编码基因NtPPO5。
4.一种如权利要求1所述的烟草多酚氧化酶编码基因NtPPO5或权利要求3所述的重组表达载体在烟草多酚类物质含量调控中的应用，其特征在于：所述多酚类物质包括绿原酸和芦丁。
5.根据权利要求4所述的烟草多酚氧化酶编码基因NtPPO5或重组表达载体在烟草多酚类物质含量调控中的应用，其特征在于：过表达NtPPO5基因，烟草中绿原酸和芦丁的含量降低。
6.一种如权利要求1所述的烟草多酚氧化酶编码基因NtPPO5或权利要求3所述的重组表达载体在烟草植株表型优化中的应用。
7.根据权利要求6所述的烟草多酚氧化酶编码基因NtPPO5或重组表达载体在烟草植株表型优化中的应用，其特征在于：过表达NtPPO5基因，烟草植株节距增加、总叶片和花蕾数减少。
【技术特征摘要】
1.烟草多酚氧化酶编码基因ntppo5，其特征在于：其核苷酸序列为：
2.烟草多酚氧化酶ntppo5，其特征在于：其氨基酸序列为：
3.重组表达载体，其特征在于：所述重组表达载体包含权利要求1所述的烟草多酚氧化酶编码基因ntppo5。
4.一种如权利要求1所述的烟草多酚氧化酶编码基因ntppo5或权利要求3所述的重组表达载体在烟草多酚类物质含量调控中的应用，其特征在于：所述多酚类物质包括绿原酸和芦丁。
5.根据权利要求4所...
【专利技术属性】
技术研发人员：武明珠，夏琳，杨军，李亦君，谢小东，王中，罗朝鹏，李锋，
申请(专利权)人：中国烟草总公司郑州烟草研究院，
类型：发明
国别省市：
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