[发明专利]甘蓝型油菜及其亲本物种白菜和甘蓝MYBL2基因家族及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，特别涉及甘蓝型油菜(Brassica napus)及其亲本物种白菜 (Brassica rapa)和甘蓝(Brassica oleracea)MYBL2基因家族及其应用。

背景技术

芸薹属(Brassica)是芸薹科(Brassicacease)最重要的一个属，含有世界性的重要蔬菜、油料 和观赏作物，如白菜(B.rapa)、甘蓝(B.oleracea)和甘蓝型油菜(B.napus)，其中甘蓝型油菜是 由白菜和甘蓝通过天然种间杂交并加倍而形成的异源四倍体。拟南芥(Arabidopsis thaliana)是 来自芸薹科的研究最深入的模式植物。染色体分子标记共线性研究发现，芸薹属植物之间以 及芸薹属与拟南芥之间均存在基因组水平和基因水平的保守性。

甘蓝型油菜黄籽品系具有种皮薄、种皮色素极少、皮壳率低、粗纤维含量低、含油量高、 饼粕蛋白含量高等优点，与黑籽品系相比，饼粕的经济价值和油的品质都有所提高。虽然亲 本物种白菜和甘蓝中均存在表型稳定的天然黄籽基因型，但甘蓝型油菜中不存在天然的黄籽 基因型。已有的甘蓝型油菜黄籽材料主要通过远缘杂交等方式而创造，但其存在黄籽率和黄 籽度不高，表型不稳定，易受环境影响而变异，选育效率低，育种周期长，负相关性状难以 克服等缺点，远远不能满足生产要求。因此，获得稳定遗传的甘蓝型油菜黄籽性状成为甘蓝 型油菜育种的重要目标。长期以来，全世界众多研究者对该性状进行了广泛研究，但到目前 为止主要限于传统研究领域，对于黄籽性状形成的分子机理仍然不清楚，还没有任何通过转 基因分子育种创造甘蓝型油菜黄籽材料的报道。

类黄酮化合物是广泛存在的植物次生代谢物，它是植物组织中红色、蓝色和紫色花青素 色素呈色物质。拟南芥等植物中种皮色素的主要成分是原花青素(proanthocyanidin，PA)单体的 聚合物，是由公共苯丙烷-类黄酮-原花青素途径而合成的。

同为芸薹科的模式植物拟南芥功能基因组学的研究成果，为推动芸薹属植物重要性状的 分子机理研究和比较基因组学研究提供了重要参考。MYBL2基因目前只在模式植物拟南芥中 有研究，它编码R3-MYB类型的转录因子，是一个转录抑制子，通过直接调控DFR和TT8 等基因的表达来调控植株花青素的合成，进而调控花青素苷和原花青素的合成，与植株的花 青素苷和原花青素性状息息相关，而之前就已经阐明油菜的种皮色素就是原花青素的多聚物， 因此MYBL2基因与油菜的黄籽性状的形成有一定的关系。但是，目前甘蓝型油菜、白菜和甘 蓝等芸薹属植物MYBL2基因的成员数、蛋白特征、进化关系、表达的组织特异性、与黄籽性 状的关系和在基因工程中的应用等都未见报道。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供甘蓝型油菜及其亲本物种白菜和甘蓝MYBL2基因 家族。

为达到上述目的，本发明分别克隆了甘蓝型油菜、白菜、甘蓝MYBL2基因家族成员的全 长cDNA和对应的基因组序列，并进行了系统的生物信息学分析和功能比较基因组学研究。 结果显示：

白菜MYBL2(BrMYBL2)基因家族包括2个成员：BrMYBL2-1基因和BrMYBL2-2基因； 所述BrMYBL2-1基因的基因组序列如SEQ ID No.1所示，全长cDNA序列如SEQ ID No.2所 示；所述BrMYBL2-2基因的基因组序列如SEQ ID No.3所示，全长cDNA序列如SEQ ID No.4 所示；

甘蓝MYBL2(BoMYBL2)基因家族包括2个成员：BoMYBL2-1基因和BoMYBL2-2基因； 所述BoMYBL2-1基因的基因组序列如SEQ ID No.5所示，全长cDNA序列如SEQ ID No.6所 示；所述BoMYBL2-2基因的基因组序列如SEQ ID No.7所示，全长cDNA序列如SEQ ID No.8 所示；