本发明专利技术涉及一种提高水稻香味物质含量的基因真核重组质粒，其核苷酸序列如序列表中SEQIDNO：1所示。通过同源序列比对筛选并克隆了提高水稻香气的基因OsBadh1。将OsBadh1基因片段正向和反向插入真核载体，获得本发明专利技术所述真核重组质粒。将上述真核重组质粒转化水稻，获得转基因植株。实验表明：本发明专利技术所述的OsBadh1基因在水稻幼根，幼苗，幼穗，成熟植株根、茎、叶、花组织中均表达；OsBadh1基因的下调可以提高水稻主要香气成分2-乙酰吡咯啉的含量。因此，本发明专利技术所述基因可在水稻食味品质改良中应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于植物基因工程领域。特别涉及一种提高水稻香味的基因重组质粒及其在水稻香味品质改良中的应用。
技术介绍
优质香米以其清香可口、营养价值丰富等特点深得消费者喜爱。育种家早已将稻米香味作为一项重要的选育指标；对其香味成份的代谢与生化途径的研究也是从事基础研究的学者们探索的重要课题(Buttery等，1983，Cooked rice aroma and 2-acetyl-l-pyrroline. J Agric Food Chem ；Bhattachar jee ^,2002, Basmatirice: A review. Int J Food Sci Technol).在蒸煮的香米中可以检测到114种挥发性成分，其主要的香味物质是2-乙酰基-1-吡咯啉(2-acetyl-l-pyrroline，2AP) (Yajima等，1978， Volatile avor components of cooked rice kaorimai: scented rice. J Agric Bio Chem).遗传分析表明水稻中主要米香物质2AP的积累受位于水稻第八染色体上一对隐 t生基因控(Berner 等，1986，Inheritance of scent in American long grain rice. Crop 5bi ; Jin 等，2003, A single nucleotide polymorphism (SNP) marker linked to the fragrance gene in rice. Plant Sci\精细定位揭示该基因位点编码水稻甜菜碱醛脱氢酶的一个同源基因(betaine aldehyde dehydrogenase, 0sBADH2) (Bradbury 等， 2005，The gene for fragrance in rice. Plant Biotechnol /)。在香稻品种中检测到的2AP含量明显高于非香稻品种，其主要原因是香稻品种中^ / / 位点的自然突变引起基因功能缺失，从而加强了 2AP的积累(Bradbury等，2005，The gene for fragrance in rice. Plant Biotechnol J)。利用RNA干扰技术下调fls拟/ 的表达也使非香稻品种产生明显的香味物质 2AP 的积累(Niu等，2008，RNAi-directed downregulation of 0sBADH2 results in aroma (2-acetyl-l-pyrroline) production in rice. BMC Plant Biol\ 应用转基因技术在香稻品种中表达正常功能的0sBADH2显著降低2AP含量，表明0sBADH2 通过消耗2AP的合成前体而抑制2AP的合成(Chen等，2008，Badh2，Encoding Betaine Aldehyde Dehydrogenase, Inhibits the Biosynthesis of 2-Acetyl-l-Pyrroline, a Major Component in Rice Fragrance. Plant Cell)。胃|1， 6^^4/ 2AP ☆ 成代谢的关键基因，但2ΑΡ代谢的生化途径还不清楚。有一些研究者曾报道了香味遗传的9:7、15:1和13:1的二基因分离和27 :37 的三基因分离模式，还有研究者观察到香味是多基因控制的复杂性状(Tsuzuki等，1990， Tsuzuki Ej Shimokawa E: Inheritance of aroma in rice. Euphytica ；Ren 1999, Genetic analysis of aroma in rice. Southwest China J Agric Sci\ 最近的遗传研究表明，除第八染色体的^ / ^ 位点外，至少还有两个基因位点与香味物质2AP的合成有关，它们分别定位在水稻的第三、第四染色体上(Amarawath等，2008，Mapping of quantitative trait loci for basmati quality traits in rice. Mol Breed), M^^ 在第四染色体上的基因就是OsBadhl。这些结果为进一步解析香味物质2AP生物合成的生化途径和代谢网络提供了极具参考意义的研究资料。Louis等纯化了 OsBadhl和0sBADH2原核表达蛋白并用四种底物(N-乙酰基-Y-氨基丁醛，Y-胍基丁醛，甜菜碱醛，Y-氨基丁醛)检测了它们的酶活性，发现 OsBadhl 和 0sBADH2 可以催化 γ -氨基丁醛(γ-aminobutyraldehyde)变为 γ-氨基丁酸(y-aminobutyric acid, GABA) (Louis 等，2008, Inactivation of an aminoaldehyde dehydrogenase is responsible for fragrance in rice. Plant Mol Biol\ 可见， OsBadhU 0sBADH2可以竞争性地使、-氨基丁醛脱氢形成、~氨基丁酸，从而消耗2AP可能的合成前体Y-氨基丁醛。故此，当香稻中^ / / 基因发生突变和功能缺失时便有利于Y-氨基丁醛和香味物质2AP的合成积累，因为Y-氨基丁醛可能是合成Δ1-吡咯啉 (Δ 1-pyrroline)的前体，而Δ 1-吡咯啉又被推测为香味物质2ΑΡ的合成前体，但相应的生化机制尚不清楚。有证据表明腐胺(putrescine)是合成Y -氨基丁醛的直接前体，腐胺可通过精氨酸/ 鸟氨酸脱羧而合成(Kakkar 等，2000，Polyamines and plant morphogenesis. Biol Plant ；Babu 2003, Ornithine decarboxylase activity in vivo and in vitro models of Cerebral ischemia. Neurochemical Research)ο 根据这些结果可以推测香味物质2AP的生物合成途径可能是脯氨酸/精氨酸一鸟氨酸一腐胺一Y -氨基丁醛 —Δ 1-吡咯啉，再加上糖代谢提供的乙酰基团生成2ΑΡ。显然，生化和遗传学的证据都揭示 OsBadhl和0sBADH2有一定程度的功能冗余。虽然目前对2ΑΡ的合成途径还不很清楚，但是利用RNA干扰技术下调0sBADH2 的表达可使非香稻品种产生明显的香味物质2AP的积累(Niu等，2008，RNAi-directed downregulation of 0sBADH2 results in aroma (2-acety1-1-pyrroline) production in rice. BMC Plant Biol),因此，在香味物质2-乙酰基吡咯啉的代谢途径中，通过RNA干扰技术下调消耗Y-氨基丁醛的基因可以使Y-氨基丁醛的含量增加，从而增加2-乙酰基吡咯啉的含量。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一个新的提本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种提高水稻香味物质含量的基因真核重组质粒，其特征在于由序列表中ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１所示核苷酸序列中的基因片段和真核表达载体构成，所述基因片段是位于起始密码子下游８６７ｂｐ至１２８３ｂｐ的核苷酸序列，将所述基因片段正向和反向插入真核表达载体，正向插入的基因片段与反向插入的基因片段之间存在有１５０ｂｐ的内含子序列。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘永胜，唐维，牛向丽，张黎，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：34
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