[发明专利]一种珠子参转录因子基因PjWRKY1的应用

说明书

本发明公开了一种珠子参转录因子基因PjWRKY1的用途，即在提高珠子参皂苷生物合成关键酶基因表达量和增加珠子参愈伤组织中皂苷含量的应用，PjWRKY1基因核苷酸序列如SEQ ID NO︰1 所示，编码WRKY类转录因子；本发明采用功能基因组学和代谢工程相关技术证明珠子参PjWRKY1转录因子具有正调控珠子参皂苷生物合成的功能。将本发明所述的珠子参PjWRKY1转录因子基因构建到植物表达载体上并转入珠子参愈伤组织中使其过量表达，增强了珠子参皂苷合成途径关键酶基因的表达量，提高了珠子参皂苷的产量。

技术领域

本发明涉及分子生物学以及基因工程领域，尤其是一种珠子参皂苷生物合成转录因子基因PjWRKY1的应用。

背景技术

珠子参Panax japonicus C. A. Mey.var. major (Burk.) C. Y. Wu et K. M.Feng为五加科Araliaceae人参属Panax植物，因根茎节间纤细，节膨大成球形念珠状而得名，其根茎入药。珠子参作为药材，始载于《滇南本草》，为历版《中国药典》收载品种。药用珠子参主产于云南，属名贵常用中药材，是彝族、纳西族、白族、藏族、傈僳族等少数民族的传统用药。目前，野生珠子参主要分布于滇西北、滇东北地区，常见于海拔达2500-4000 m的亚高山针叶林及阔叶林下。珠子参性味苦、甘、微寒，归肝、肺、胃经，具有补肺养阴、祛瘀止痛，止血之功效，临床上应用于气阴两虚，烦热口渴，虚痨咳嗽，跌打损伤，关节疼痛，咳血，吐血，外伤出血等。

珠子参皂苷(Panax japonicus saponins, PJS)为珠子参的主要活性成分，包括达玛烷型、齐墩果烷型三萜皂苷。目前，已从珠子参根茎及叶中分离出了30多种皂苷成分，主要包括竹节参皂苷IVa、竹节参皂苷IV、竹节参皂苷V、人参皂苷Ro、人参皂苷Re、人参皂苷Rd、人参皂苷Rb1等。人参属的代表物种“人参”(Panax ginseng)主要含达玛烷型皂苷，齐墩果烷型皂苷仅发现含量极微的人参皂苷Ro；另一种人参属著名药材“三七”(Panax notoginseng)，只含达玛烷型皂苷，不含齐墩果烷型皂苷。珠子参所含皂苷组分与同属“人参”、“三七”相比，在成分种类以及各组分含量上均存在明显差异，因其含有大量齐墩果烷型皂苷，导致临床上的特殊用途。

珠子参为多年生草本植物，需生长6年以上方能入药。目前，珠子参药材多为野生品，无序采挖导致珠子参资源日渐枯竭，生境受到破坏。近些年，以珠子参为组分的药品市场迅速扩大，导致珠子参药材需求增长，供需矛盾突出。鉴于人工栽培时间长，化学合成机理和路线不够清晰等弊端，利用生物工程技术和基因调控的方法来生产珠子参皂苷逐渐成为研究热点。

转录因子对基因的转录激活是植物次生代谢过程重要的调控环节。利用转录因子作为改造植物代谢途径的工具，以其独有的“多点调控”优势，弥补了代谢工程操作中单个关键酶基因作用不足和多个关键酶基因可能产生组成性致死表达的情况，成为一种新的策略。次生代谢途径中多个功能相关的酶基因常被同一转录因子正调控或负调控，对转录因子进行基因修饰显然比多基因操作更容易改良目标次生代谢途径。