[发明专利]丹参酮生物合成抑制因子基因SmJAZ3及其编码蛋白与用途

说明书

本发明公开了一条丹参茉莉酸信号途径中的抑制因子JAZ(Jasmonate ZIM domain)基因—SmJAZ3及其相应的蛋白序列；本发明所提供的SmJAZ3基因具有SEQ ID No.1所示的核苷酸序列。所述基因编码的蛋白质具有SEQ ID No.2所示的氨基酸序列。本发明通过构建过表达与反义抑制载体，遗传转化丹参毛状根，对丹参中丹参酮含量产生显著影响。本发明提供的SmJAZ3与丹参酮合成密切相关，有助于丹参药材的品质改良，为解决丹参酮药源紧缺问题提供了一个新的作用靶点与研究思路。

技术领域

本发明涉及基因工程技术，特别涉及一种丹参酮生物合成抑制因子基因SmJAZ3及其编码蛋白与用途。

背景技术

丹参(Salvia miltiorrhiza Bunge)又名赤参、紫丹参、红根等，其为唇形科(Labiatae)鼠尾草属常用中药，以根和根茎入药，在活血化瘀，通心包络，治疝气痛的功效。丹参酮的药理成分主要有两类，一类是脂溶性的二萜类化合物，一类是水溶性的酚酸类化合物。丹参酮类化合物含量较高的有丹参酮I、丹参酮IIA、隐丹参酮、二氢丹参酮，具有抗肿瘤，抗菌消炎，抗氧化，抗动脉粥样硬化等多种药理活性，因此具有巨大的市场需求。酚酸类主要成分包括原儿茶醛、迷迭香酸、丹参素、咖啡酸、丹酚酸等，均具有抗心肌缺血缺氧作用。

发根，也称为毛状根，其具有多种优点：单细胞起源、稳定遗传、生长快速，无需添加外源激素等而被广泛应用。茉莉酸是茉莉花中的一种芳香物质，是香料中的常见成分。具有共同的环戊烷酮结构的新型天然植物激素，由十八烷途径合成，在植物体内具有广泛的生理功能，是一种重要的植物信号分子。茉莉酸及其生物活性衍生物被称为茉莉酸类物质(Jas)。目前研究已证明，JA在植物体内发挥作用的方式是JA-Ile。可调控植物发育的多个过程，在没有外界压力存在时，植物体内没有足够JA存在，JAZ蛋白募集下游的抑制因子NINJA或者TPL，组蛋白去乙酰化酶HDAC，与MYC2结合，使MYC2处于失活状态，下游功能基因的表达受到抑制；当受到环境胁迫时，植物体内合成足够的JA，在JAR1的作用下可形成JA-Ile。JA-Ile促进了SCFCOI1与JAZ的结合，导致了26S蛋白水解酶对JAZ的降解，使得有活性的MYC2被释放出来，从而启动了茉莉酸响应基因的转录。

作为一种传统的并且具有广泛药用价值的中药，丹参已经成为了国内外学者的研究热点，但是目前对丹参的研究主要基于对其丹参酮(MEP或MVA途径)或丹 酚酸关键酶基因的研究，对丹参信号传导的研究较少。本发明主要通过克隆得到丹参JA信号途径的一个JAZ3蛋白，通过基因工程手段，构建过表达及反义抑制载体，遗传转化丹参获得毛状根，发现丹参JAZ3基因的表达明显影响丹参酮的代谢合成，特别是通过抑制丹参JAZ3基因的表达可显著促进丹参酮的积累合成，获得丹参酮高产的丹参毛状根，可为商业化获取丹参酮提供新型药源原料，目前尚未发现与本主题所提及的抑制JAZ3基因表达策略来提高丹参酮含量的相关报道。因此，本发明在解决丹参酮药源不足问题上具有积极意义。

发明内容

本发明的目的，就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种丹参酮生物合成抑制因子基因SmJAZ3及其编码蛋白与用途。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种丹参酮生物合成抑制因子基因SmJAZ3，其核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。

所述基因SmJAZ3编码的蛋白质的氨基酸残基序列如SEQ ID No.2所示。

一种质粒，含有基因SmJAZ3的全序列。

一种植物过表达载体，含有基因SmJAZ3的正向全序列。

一种植物反义抑制载体，所述植物反义抑制载体含有基因SmJAZ3的反向全序列。

一种宿主细胞，含有基因SmJAZ3的核苷酸序列，或含有基因SmJAZ3的全序列，或含有基因SmJAZ3的正向全序列，或含有基因SmJAZ3的反向全序列。