[发明专利]一种柠条锦鸡儿转录因子CkMYB4及其基因

说明书

技术领域

本发明涉及一种MYB类转录因子。具体的说明，本发明涉及到一种来源于豆科灌木植物柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom.)的编码MYB类转录因子的基因，命名为CkMYB4。本发明还涉及该基因编码的转录因子的氨基酸序列，以及含有这类基因的载体，以及利用这类基因在木质素基因工程中的应用。

背景技术

木质素是维管植物中广泛存在芳香族多聚物，主要由羟基肉桂醇衍生而来，广泛分布于维管植物中。维管植物生物量的20％-30％是木质素，是含量仅次于纤维素的第二大类有机物质，也是最大的一类次生代谢物质。木质素主要存在于植物的次生壁中，它与纤维素、半纤维素共价结合在一起，增加了细胞壁的强度和刚性，使得植物能够直立生长；木质素的疏水性有利于水分的运输，增强输导组织强度；此外，木质素能够帮助植物抵抗病原菌和微生物、抵抗机械损伤、抵抗紫外辐射等。

木质素的合成及调控成为植物基因工程研究的热点，主要是因为以下原因：过高的木质素影响造纸工业中的出浆率，化学的方法除去木质素又会造成成本增加和环境污染；饲草中木质素含量过高影响牲畜的消化和营养吸收，甚至导致疾病发生；生物燃料乙醇生产过程也会因为木质素而导致发酵效率降低。因此，使植物的木质素含量减少或变得更容易去除是木质素基因工程的目的。近些年来发现很多木质素合成调控有关的转录因子，例如负调控木质素合成的AtMYB4，正调控木质素合成的AtMYB58和AtMYB63，以及其它植物中发现的相关转录因子，这也为木质素调控的基因工程提供了新的研究方向。

柠条锦鸡儿是一种具有极大生态价值和经济价值的灌木，作为豆科植物，同其它豆科饲草一样具有很高的营养价值，是我国北方地区重要的饲草。极强的抗逆性又使得柠条锦鸡儿具备了其它饲用植物没有的优良特性，可以在干旱荒漠地区进行生态造林的同时利用在饲料和工业生产中去，产生巨大的经济价值。但是柠条锦鸡儿茎秆粗硬，G型木质素比例过大，使其在工业制浆及饲用方面的价值受到了影响。

本发明从柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom.)克隆得到MYB类转录因子，命名为CkMYB4。构建植物表达载体，在模式植物拟南芥中过量表达该基因后导致转基因植物木质素合成酶基因表达量上调、木质素含量升高，说明该转录因子可以对植物木质素的合成进行调控。该基因可能被利用于植物木质素合成基因工程中，对植物木质素合成进行调控。

发明内容

本发明提供一个可以对植物木质素合成进行调控的CkMYB4，该基因来源于柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom.)，其核苷酸序列和氨基酸序列示于SEQ ID NO：1和SEQ ID NO：2。

本发明所提供的CkMYB4来源于柠条锦鸡儿，是MYB转录因子家族中的一个，具有SEQID NO：2氨基酸序列的蛋白质，或者是将SEQ ID NO：2氨基酸序列经过一个或者几个氨基酸的取代、缺失或者添加且具有与序列表中的蛋白质相同活性的由序列衍生的蛋白质序列，表中氨基酸残基序列是由266个氨基酸残基组成的蛋白质，分子量约29.87KD，等电点8.31，基因全长1106bp，拥有SEQ ID NO：1所示的全长cDNA序列，包括完整读码框801bp和111bp的3′及194bp的5′UTR区。

本发明还提供了一种分离的多核苷酸在植物木质素合成基因工程中的应用，其中所述多核苷酸的序列如SEQ ID No：1所示。其中，植物优选为拟南芥。

附图说明

图1：CkMYB4-OE转基因植物RT-PCR检测

图2：CkMYB4-OE转基因植物T2代株系基因相对表达量

图3转基因拟南芥中木质素合成酶基因表达检测

图4：转基因拟南芥中木质素含量检测

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本发明的实验步骤进行详细说明：

实施例1.柠条锦鸡儿CkMYB4基因的克隆

取柠条锦鸡儿一个月苗龄小苗用于实验，剪取柠条苗的叶片置于1.5mL离心管中，液氮速冻，保存于-80℃冰箱备用。利用TRIzole法(Invitrogen)提取样品总RNA，利用反转录试剂反转录获得cDNA(具体操作见Kit DRR019A,TaKaRa，宝生物工程大连有限公司)。取上述反转录的cDNA产物以以下引物进行巢式PCR。

MYB4-1ATGGGMMGGTCHCCKTGY

MYB4-2GTGTTCCARTARTTCTTWATYTCRTTR