[发明专利]麻疯树香叶基香叶基焦磷酸合成酶蛋白及其编码基因

说明书

技术领域

本发明涉及分子生物学、基因工程技术领域。具体地，本发明涉及一种在麻疯树中表达的JcGGPPs蛋白(麻疯树香叶基香叶基焦磷酸合成酶蛋白，Jatrophacurcas gerany lgeranyl diphosphate synthase，JcGGPPs)及其核酸序列。

背景技术

麻疯树是一种多用途的植物，常被用在医药、农药、生物柴油、饲料、染料、肥料、水土保持、生态治理等方面，有可持续综合利用的开发潜力。麻疯树毒素—佛波醇脂(12-脱氧-16-羟基佛波醇酯，12-deoxy-16-hydroxyphorbol)是一种二萜类化合物，主要存在于植物种子、树皮、叶、根和乳汁中。研究报道，麻疯树种子油中的佛波醇酯具有双重作用：一方面对癌细胞有促长作用，称为促癌剂，是剧毒植物毒素，可激发肿瘤和炎症；另一方面其还具有抗虫性和抗软体动物的活性。当前麻疯树种子油作为生物燃油的研究、开发和应用以及最大限度地发挥其经济效益和取得良好的生态环境效益一其副产物的合理利用已成为生物能源研究的热点。但由于麻疯树种仁中含有以佛波醇酯为代表的毒素，一方面麻疯树种子油中会有佛波醇酯(脂溶性)的残留，另一方面麻疯树种仁榨油后的籽粕，只能将其用作肥料还田，使得这一对家畜有潜在利用价值的植物性蛋白饲料被大量浪费。因此由于麻疯树毒素的存在限制了麻疯树油的开发和麻疯树的综合利用。近年来植物基因工程技术的飞速发展和广泛应用，为利用现代生物技术调节麻疯树毒素或其前体的含量开辟了一条崭新的途径。利用现代生物技术一方面可采用RNA干扰技术将佛波醇酯生物合成途径中的关键酶基因(或转录因子)导入麻疯树中，获得转基因的细胞系、组织或再生植株，以达到借助基因工程手段培育低毒麻疯树优良品种，另一方面可采用转基因植物过量表达技术，将佛波醇酯生物合成途径中的关键酶基因(或转录因子)导入麻疯树中，获得转基因的细胞系、组织或再生植株，以达到借助基因工程手段培育高毒麻疯树优良品种。

现有技术公开了香叶基香叶基焦磷酸合成酶(GGPP synthase)是一种能够催化法尼基焦磷酸(FPP)和异戊烯基焦磷酸(IPP)发生电子耦化作用的戊烯基转运酶。其能将15碳的FPP和5碳的IPP缩合生成20碳的香叶基香叶基焦磷酸(GGPP)，香叶基香叶基焦磷酸(GGPP)是所有二萜类化合物的共同前体。佛波醇酯的二萜骨架是由通用的二萜前体GGPP环化而来，因此GGPP为佛波醇酯的合成提供了通用前体。

现有技术(“Biochim.Biophys.Acta(生物化学与生物物理学报)2003，1625(2)：214-220“和“Chem.Pharm.Bull(化学药理学报)2001，49(2)：197-202”等)先后报道从三叶橡胶树和巴豆中克隆了香叶基香叶基焦磷酸合成酶基因，由于这个基因编码的酶催化二萜合成的第一步，并对二萜合成效率具有重要影响，因此，这第一步是基因工程遗传改良麻疯树的重要切入点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种麻疯树JcGGPPs蛋白编码序列。

本发明的JcGGPPs蛋白编码序列包含所说基因的保守片断的构建体，携带该构建体的新的RNA干扰载体，被所说的RNA干扰载体转化植物细胞，以及由转化细胞产生的所说基因的转基因植物及其后代，包括植物种子及植物组织，所获得的转基因植物将具有降低的佛波醇酯含量；或，包含所说基因的融合基因构建体，携带该构建体的新的重组表达载体，被所说的表达载体转化植物细胞，以及由转化细胞产生的所说基因的转基因植物及其后代，包括植物种子及植物组织，所获得的转基因植物将具有显著提高的佛波醇酯含量。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明所分离出的DNA分子包括：编码具有麻疯树JcGGPPs活性的多肽的核苷酸序列，所述的核苷酸序列与SEQ ID NO.1中从核苷酸第39-1148位的核苷酸序列有至少70％的同源性；或者所述的核苷酸序列能在40-55℃条件下与SEQ ID NO.1中从核苷酸第39-1148位的核苷酸序列杂交。

较佳地，所述的序列编码具有SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列。更佳地，所述的序列具有SEQ ID NO.1中从核苷酸第39-1148位的核苷酸序列。

本发明分离出的麻疯树JcGGPPs多肽，它包括：具有SEQ ID NO.4氨基酸序 列的多肽、或其保守性变异多肽、或其活性片段，或其活性衍生物。较佳地，该多肽是具有SEQ ID NO.4序列的多肽。