植物调节花色素苷合成的转录因子-MYB编码基因制造技术

本发明专利技术公开了一种植物调节花色素苷合成的转录因子的编码基因与应用。该蛋白，是如下１）或２）的蛋白质：１）由序列表中序列２所示的氨基酸序列组成的蛋白质；２）将序列表中序列２的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和／或缺失和／或添加且能改变植物花色或叶色的由１）衍生的蛋白质。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及与植物花色素苷形成相关的酶编码基因与应用。
技术介绍
转录因子也称为反式作用因子，是指能够与真核基因的顺式作用元件发生特异性相互作用，并对转录有激活或抑制作用的DNA结合蛋白(王希庆，陈柏君,印莉萍.植物中的MYB转 录因子，生物技术通报,2003， 2: 22~25.)。根据与DNA结合的方式可以把TF分为两类:普遍 性转录因子(general transcription factor, GTF)和特异性转录因子(s叫uence-specific transcription factor)(吴乃虎.《基因工程原理》(下册),北京:科学出版社2001,88~97.)。 GTF 能和启动子的核心序列TATA框结合，可以激活所有基因的转录，而特异性转录因子和DNA 序列上的其它调节元件结合，只能激活特定的基因。MZB基因是最大的植物转录因子基因家族之一，它们都具有高度保守的DNA结合域 一MYB结构域。每个MYB结构域约含有50-53个氨基酸残基，其中，有3个保守的色氨 酸残基，其间隔为18-19个氨基酸，是疏水核心的重要成分，对于维持螺旋-转角-螺旋(HTH) 的构型起着非常重要的作用。MYB蛋白借助此结构插入靶DNA分子火沟与目的DNA结合， 研究表明，每一重复子的C-端螺旋是结合DNA的识别螺旋，而R3的识别螺旋特异性地与 其识别序列的核心结合，而R2的识别螺旋与核苷酸的结合专一性较差(OgataK,Morikawa S,Ametani Y et al .Comparison of the free and DNA complexed forms of the DNA2 binding domain of c-MYB.Nature Struct Biol,1995，2:309-320.)，有时色氨酸残基会被某个芳香族氨基 酸或疏水氨基酸所取代;植物MYB蛋白R3重复子中第一个色氨酸残基通常为苯丙氨酸(Phe) 或异亮氨酸(ILeu)所代替。MYB相关基因的调节活性是自然界中植物着色模式多变的主要原因(Schwinn K, Venail. J， Shang Y.et al. A small family of ]VfYB-regulalory genes controls floral pigmentation intensity and patterning in the genus jrt>r/w' M . Plant. Cell 18: 831—851.)， 其中MYBR2R3家 族与类黄酮和花色素昔生物合成途径调控紧密相关。如玉米的C7，所编码的蛋白具有一个 碱性N-端，包含2个重复结构域(R2R3)，和酸性的C-端则具有转录激活因子的特征。属于 该类转录因子还包括玉米的C〃尸/家族与P基因，拟南芥的rr丄PAP1/PAP2,矮牵牛的 J么金鱼草的爿wMyB305，与^mJW7fi340,紫苏的MyS-尸/(R3)。3近年来，许多类黄酮代谢途径中的转录因子基因已从拟南芥、番茄等模式植物中被克 隆出来，根据其结构特点可以分为两个转录因子家族:一类是与脊椎动物原发癌基因c-7W7S 编码蛋白同源的MYB转录因子，它们都具有相似的螺旋一转角一螺旋(Helix-Turn-Helix， HTH)结构，多数MYB转录闲子都具有两个相关的HTH结构，参与靶序列的结合。在每个 MYB区域中， 一般都含有3个保守的色氨酸残基，其间隔18-19氨基酸，是疏水核心的重 要成分，对于维持HTH的构型起着非常重要的作用;另一类是与脊椎动物原发癌基因c-M7C 编码蛋白同源的MYC转录因子，它们具有共同的螺旋一环一螺旋(basic Helix-Lo叩-Helix， bHLH)结构，可与MYB转录因子相互作用，共同调节类黄酮的代谢(GandikotaM,de Kochko A,Chen L et al. Development of transgenetic rice plants expressing maize anthocyanin genes and increased blast resistance.Mol Breed,2001,7:73-83.)。Moyano等发现金鱼草AmMYB305与AmMYB304共同调控苯丙烷代谢途径的第一个 酶PAL(phenylalanine ammonia-lyase)的合成(Moyano E,Martinez-Garcia JF,Martin C.Apparent Redundancy in MYB Gene Function provides Gearing for the control of Flavonoid Biosynthesis in Antirrhinum Flowers. Plant cell,1996，8:1519-1532.)，当AmMYB305与AmMYB304在同一 细胞中表达时，AmMYB305优先结合在目的基因的启动于，从而减弱了 AmMYB304的激 活效率，因此，它们之间通过一种内部协调机制共同参与苯丙烷代谢。矮牵牛的^V2基因 只在花瓣中表达，编码一个含有MYB结构的蛋自(F.Quattrocchio，J.Wing, K.V.D.Woude, et al.Molecular analysis of the af/ioqy咖力2 gene of尸ef画'a and its role in the evolution of flower color.Plantcell,1999,l 1:1433-1444.)。在功能上，它能与玉米的C/互换，并且可能与拟南芥 04ra6Wo/w's ftoato'wa)外种皮透明基因2(rra似pareW 7^to2, 7T2)或花青素合成基因1 (iVodwcft.ow o/awfAocjKw/p/g7weM〃,iM尸7)禾口 2同、源(N.Nesi，C.Jond,I.Debeaujon et al..The Jra6/c/o/w/s TT2gene encodes an R2R3 myb domain protein that acts as a key determinant for proanthocynaidin accumulation in developing seed.Plant Cell,2001,13:2099-2114.)。Elomaa等在非洲菊(Ge/6era / 如nVfa)中发现了一种R2R3型MYB因子^GMYB10。它 同以前在矮牵牛和拟南芥中发现的诱导花青素合成的调控因子有高度的同源性。GMYB10 能诱导转基因烟草花青素的合成，特别是在幼嫩组织和花粉囊中着色显著。在非洲菊中， GMYB10参与花青素合成基因在叶子、花梗和花朵中的诱导表达。在花朵中，它的表达被 限制在花瓣表皮细胞层，并与花瓣的花青素积累模式相关。通过酵母(Saccharomyeces cerevisiae)双杂交分析发现，GMYB10能与先前分离出的bHLH型转录因子GMYC1相互作 用。利用转基因分析还表明，GMYB10/GMYC1是晚期花青素合成基因PGDFR本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蛋白，是如下１）或２）的蛋白质：　１）由序列表中序列２所示的氨基酸序列组成的蛋白质；　２）将序列表中序列２的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和／或缺失和／或添加且与植物花色素苷形成相关的由１）衍生的蛋白质。

【技术特征摘要】
1、一种蛋白，是如下1)或2)的蛋白质1)由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；2)将序列表中序列2的氨基酸残基序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物花色素苷形成相关的由1)衍生的蛋白质。2、 权利要求l所述蛋白的编码基因。3、 根据权利要求2所述的编码基因，其特征在于所述蛋白的cDNA基因...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚允聪，沈红香，田佶，宋婷婷，
申请(专利权)人：北京农学院，姚允聪，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]