[发明专利]花青苷调控基因PyMYB10.2及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体而言，涉及一种植物花青苷调控基因PyMYB10.2及其应用。

背景技术

花青苷是一类水溶性类黄酮物质，广泛存在于植物中，是叶、花和果实呈色的主要色素成分。花青苷对植物本身具有重要的生理作用，可以提升植物对盐胁迫、干旱胁迫和紫外线胁迫的抗性；花瓣和果实中的花青苷可以吸引动物进行授粉和种子传播。除此之外，花青苷还具有重要的医疗保健功能，可以改善肝功能、预防心血管疾病、抗癌、抗炎、抗氧化和保护视力等。因此，对花青苷的相关研究，尤其是花青苷的合成调控研究引起了人们极大的关注，也是目前研究的一个热点。

花青苷合成途径是植物中研究最为清楚的次生代谢途径。参与花青苷合成的基因分为结构基因和调控基因两大类。其中，结构基因编码花青苷合成酶，调控基因编码花青苷调控蛋白。越来越多的研究表明花青苷的合成主要受转录水平的调控，花青苷结构基因之间的表达存在一定的协同效应，其表达强度和模式受调控基因的控制。由此可见，调控基因在花青苷合成中发挥十分关键的作用。因此，发掘和鉴定花青苷调控基因，开展花青苷调控基因克隆和作用机理等方面的研究，对实现植物花青苷含量的定向改良，具有十分重要的理论意义和应用价值。

MYB是植物中最大的一类转录因子，根据含有MYB结构域的个数，可以将其分为R1-MYB，R2R3-MYB和R1R2R3-MYB三类。其中R2R3-MYB是植物中数目最多的一类MYB转录因子，它们在植物生命活动中发挥重要的作用，如调控细胞分化、形态建成、环境应答和次生代谢等。自从1987年Paz-Ares首次报道玉米花青苷调控R2R3-MYB转录因子Cl以来，相继从拟南芥、苹果、葡萄等十几种植物中克隆鉴定了花青苷调控R2R3-MYB转录因子，发现这些转录因子可以单独或与bHLH、WD40形成蛋白复合体共同控制结构基因的时空表达，在花青苷合成调控中起中心作用。通过基因工程手段，已经将花青苷调控R2R3-MYB转录因子成功应用于改良花色，提升蔬菜水果中花青苷的含量等作物育种领域。另外，这类基因还可以作为植物遗传转化的报告基因加以利用。

富含花青苷的红梨资源稀少珍贵，鉴于花青苷在呈色和营养保健上的重要功能，近几年人们提出了梨花青苷含量改良的育种目标。随着国内外红梨新品种的选育和推广，人们开始了梨花青苷合成调控的基础生物学研究。但是，R2R3-MYB类花青苷调控基因在梨中的研究还比较少，对该类基因进行挖掘，研究其花青苷调控机理，有利于了解梨花青苷合成调控的分子基础。

发明内容

本发明的目的是提供一种花青苷调控基因PyMYB10.2，以及其在调控植物花青苷合成中的应用。本发明所提供的花青苷调控基因来源于梨(Pyrusspp)，具体品种为“早红酥”，克隆到的基因命名为PyMYB10.2。本发明包括(1)克隆一个花青苷调控基因PyMYB10.2；(2)提供该基因及其编码蛋白的序列；(3)提供将该基因转入烟草或拟南芥中的转基因方法；(4)提供该基因在调控植物花青苷合成中的应用。

一种花青苷调控基因PyMYB10.2，所述调控基因的核苷酸序列如SEQIDNO:1所示。

应当理解，本领域人员可根据本发明公开的花青苷调控基因PyMYB10.2的核苷酸序列(SEQIDNO:1)，在保证其活性的前提下，取代、缺失和/或添加一个或几个核苷酸，得到该基因的突变序列。因此，本发明的花青苷调控基因PyMYB10.2还包括SEQIDNO:1所示的核苷酸序列经取代、缺失和/或添加一个或几个核苷酸残基，具有与花青苷调控基因PyMYB10.2编码的蛋白相同活性的由PyMYB10.2衍生得到的基因。SEQIDNO:1所示的核苷酸序列是由855个核苷酸组成的基因。

本发明还提供上述编码权利要求所述的PyMYB10.2基因编码的蛋白。所述蛋白的氨基酸序列如SEQIDNO:2所示。

SEQIDNO:2所示的氨基酸序列是由284个氨基酸残基组成的蛋白质。

含有权利要求1所述基因的重组质粒。

可选的，如上所述的重组质粒，所述质粒为pMD18-T、pBI121或pGreenII62-SK。

本发明的一个实施例中，将核苷酸序列为SEQIDNO:1的基因片段链接到克隆载体PMD-18T中；再通过限制酶剪切并连接到表达载体pBI121中构建重组质粒。

含有权利要求3或4所述重组质粒的宿主细胞。

可选的，所述宿主细胞为大肠杆菌和农杆菌GV3101。

一种将权利要求1中所述基因转入烟草中的转基因方法，包括以下步骤：