[发明专利]影响烟草色素含量的NtFERL基因及其应用

说明书

本发明属于生物工程技术领域，具体涉及一个影响烟草色素含量的NtFERL基因及其应用的专利申请。该基因包括2667bp碱基，其碱基序列如SEQ ID NO.1所示；其中第2017‑2405位核苷酸是其特异性核心片段。本申请通过对烟草NtFERL基因的克隆、对应蛋白的分析，发明人发现该基因在烟草色素合成途径调控上具有重要的用途，与植物叶片中色素类物质含量高度相关。进一步通过病毒介导的基因沉默技术，发明人发现在将NtFERL基因沉默后，新的转基因植株中的色素类物质含量明显降低。利用这一特性，可为烟草的基因工程育种或其他植物新品种培育提供新的策略和路径。

技术领域

本发明属于生物工程技术领域，具体涉及一个影响烟草色素含量的NtFERL基因及其应用的专利申请。

背景技术

烟草是双子叶植物纲管花目茄科烟草属植物，烟草属(Nicotiana) 有60 多个种，其中2 个栽培种中的普通烟草( 又称红花烟草，Nicotiana tabacum) 占据主要面积，黄花烟草(Nicotiana rustica) 的面积很小。栽培烟草按烟叶品质特点、生物学性状和栽培调制方法等可分为烤烟、晒烟、晾烟、白肋烟、香料烟和黄花烟六个类型，其中烤烟是栽培最广的普通烟草。我国烤烟种植面积和总产量均居世界第一位。

作为一种叶用经济作物，烤烟的栽培技术有别于其它大田作物，不仅要求有一定的烟叶产量，而且更注重烟叶品质。烟叶品质决定烟叶的可用性，直接影响卷烟商品的色、香、味和商品价值，也关系到烟农的经济效益，是烟草行业的生命和出发点。为使在未来的国内外市场竞争中立于不败之地，满足国内外卷烟企业对优质烟叶不断增长的需求，必须提高烟叶品质和安全性。

植物色素是烟草中一类重要的化合物，主要包括叶绿素和类胡罗卜素类物质。叶绿素在烟草成熟和烟叶调制过程中会大量降解消失，其主要降解方式有两种：一种方式是叶绿素由噗啉环降解产生吡咯类化合物，从而增加烟叶陈化香；另一种方式是叶绿素水解产生的植醇可进一步降解成新植二烯，并再降解成植物呋喃，转化成烟叶的清甜成分。一般而言，叶绿素充分降解后对烟质有利，但如果不能降解完全，在干烟叶中，叶绿素就会变成一种不利的化学成分，进而使烟叶带有明显青杂气。如果叶绿素在调制处理过程中没有充分降解就把烟叶烤干，就会烤出不同程度的“青黄烟”。“青黄烟”不仅外观品质不良，而且对于烟叶质量影响十分明显；因而叶绿素是否降解充分是烟叶分级中被严格控制的指标之一。烟叶中的黄色素主要是类胡萝卜素，烟叶中的类胡萝卜素含量与烟叶品质存在正相关关系，一方面是烟叶外观品质与该类成分含量直接相关；另一方面类胡萝卜素是烟草香气成分的重要前体物质，对烟草的香气量和香气品质呈正相关关系。烟叶中的香味成分很大一部分是类胡萝卜素的降解产物，其中不少化合物是烟草中关键的致香成分，如紫罗兰酮、大马酮和异佛尔酮等。

由于烟叶中色素类物质与烟叶品质、烟叶质量关系十分紧密，因而对烟叶色素有关基因的充分和深入研究，从而对色素类物质进行有针对性调控，对于烟叶品质改善和烟叶品种改良具有十分重要的理论和应用意义。

发明内容

本发明目的在于提供一个影响烟草色素含量的NtFERL基因，从而能够对烟草中色素类物质含量有所调控，进而为烟草质量改善奠定基础。

本申请所采取的技术方案详述如下。

一个影响烟草色素含量的NtFERL基因，包括2667bp碱基，其碱基序列如SEQ IDNO.1所示；其中第2017 -2405位核苷酸是其特异性核心片段。

所述影响烟草色素含量的NtFERL基因所编码蛋白，包括888个氨基酸，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。