[发明专利]石斛兰MYB转录因子及其编码蛋白与应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及石斛兰MYB转录因子及其编码蛋白与应用。

背景技术

石斛属(Dendrobium)包括1500多个种和许多人工杂种，主要生长和种植于亚洲热带和亚热带地区和大洋洲东部。石斛兰花色艳丽，花型多样，保鲜期长，是一种观赏价值极高的花卉，与蝴蝶兰属(Phalaenopsis)、文心兰属(Oncidium)和卡特兰属(Cattleya)并称为世界四大观赏洋兰，在切花、盆花、胸花、花束、配餐花等方面得到广泛应用。花瓣、萼片和唇瓣的颜色和形状是石斛兰最主要的观赏性状。石斛兰花色主要有暗红色、紫红色、粉红色、黄色、绿色和白色等，并且有丰富的着色方式，如纯色、有花纹、唇瓣颜色特异等。花青素是石斛兰花朵中的主要色素，控制紫红、粉红、桃红等颜色的形成。近年来育种者关注于改变石斛兰花色和花着色方式。然而传统杂交育种要求非常全面地收集育种资源，而且很难实现预期育种目标。随着生物技术的迅速发展，利用基因工程技术改良花色和定向培育新花色石斛兰品种将成为可能。石斛兰花瓣/萼片与唇瓣的着色方式通常不同，这暗示了同一石斛兰花朵中存在着复杂的花青素合成的调控模式。研究调控花朵呈色模式的分子机理对石斛兰花色改良有重要贡献。

R2R3-MYB转录因子是决定植物花器官中花青素苷合成时空模式的关键因素。如金鱼草的ROSEA1、ROSEA2和VENOSA；矮牵牛的AN2、DPL、PHZ等。在兰科植物中，蝴蝶兰的3个MYB转录因子基因PeMYB2、PeMYB11和PeMYB12分别控制花瓣整体的红色、红色斑点和纹理的式样，在唇瓣中，PeMYB11决定唇瓣胼胝体红色斑点的形成，而PeMYB12控制唇瓣中裂片的整体着色。

石斛兰中仅见花青素合成途径上的酶基因如CHS、CHI、F3H、F3'5'H、DFR、ANS表达量与花色的相关性研究。然而，关于石斛兰中花青素生物合成的转录调控研究尚未报道。目前为止，石斛兰中调控花青素合成的MYB基因序列及功能还未见报道。

发明内容

为了弥补以上领域的不足，本发明提供了石斛兰MYB转录因子及其编码蛋白与应用。

本发明所提供的石斛兰MYB转录因子，名称为DhMYB2，来源于石斛兰品种Dendrobium Blue sapphine No.3。

本发明的一个目的是提供一种蛋白，是如下a)或b)的蛋白质：

a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

b)将序列表中序列1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与花青素合成相关的由a)衍生的蛋白质。

所述蛋白的编码基因也属于本发明的保护范围。

所述蛋白的编码基因为如下1)或2)或3)或4)所示：

1)其核苷酸序列是序列表中序列2所示DNA分子；

2)其核苷酸序列是序列表中序列3所示DNA分子；

3)在严格条件下与1)或2)限定的DNA分子杂交的DNA分子；

4)与1)或2)或3)限定的DNA分子具有90％以上的同源性的DNA分子。

将该编码基因命名为DhMYB2，将其编码的蛋白命名为DhMYB2。获得的DhMYB2基因全长的cDNA为881bp，如序列表中序列2所示；其中，序列表中序列2自5’末端第3位到第872位为开放阅读框，开放阅读框部分为870bp，如序列表中序列3所示；其编码序列表中序列1所示的蛋白，序列1由290个氨基酸序列组成，此氨基酸序列具有保守的R2R3重复序列，与单子叶植物花青素合成相关MYB具有较高的保守性，C-端拥有保守的“KAx[K/R]C[S/T]”的基序。

含有所述编码基因的表达盒、重组表达载体、转基因细胞系或重组菌也属于本发明的保护范围。

扩增所述编码基因全长或其任一片段的引物对也属于本发明的保护范围；所述引物对中，一条引物序列如序列表中序列4所示，另一条引物序列如序列表中序列5所示。

所述蛋白在作为转录因子中的应用也属于本发明的保护范围。

所述蛋白、所述编码基因在调控花青素合成中的应用也属于本发明的保护范围。

本发明所提供的转录因子DhMYB2是从石斛兰中获得的，属于单子叶植物中正调控花青素合成的MYB转录因子家族。通过反转录RT-PCR，获得了该基因的完整编码框，随后构建超量表达载体并同源瞬时转化石斛兰花瓣，发现该转录因子具有促进花青素积累的能力。

附图说明