[发明专利]参与桃黄酮醇生物合成调控的两个MYB转录因子及其应用

说明书

本发明提供参与桃黄酮醇生物合成调控的两个MYB转录因子PpMYB15和PpMYBF1，具有SEQ:NO.5和SEQ:NO.6所示的核苷酸序列。在它们的氨基酸序列中，均存在一个保守的SG7[K/R][R/x][R/K]xGRT[S/x][R/G]xx[M/x]K和SG7‑2([W/x][L/x]LS)基序。两个MYB转录因子基因表达在果实发育过程中呈下调趋势，与黄酮醇的积累呈正向相关，可显著增强黄酮醇合成相关基因PpCHS、PpCHI、PpF3H和PpFLS1启动子活性，可强烈诱导烟草叶片黄酮醇的积累。本发明可用于植物黄酮醇生物合成的转录调控，并应用于植物黄酮醇含量和组分改良的基因工程中。

技术领域

本发明属于植物分子生物技术和基因工程领域，涉及参与桃黄酮醇生物合成转录调 控的两个MYB转录因子(PpMYB15和PpMYBF1)及其应用。

背景技术

桃(Prunus persica)系蔷薇科果树，原产中国，至今已有4000余年栽培历史，因果实风味浓郁而受广大消费者喜爱。我国桃的地理分布范围广，种植面积大且产量高，种质资源丰富，为桃天然产物的研究提供了重要基础。黄酮醇及其糖苷主要存在于果皮中，果肉中含量较少。其中，槲皮素、山柰酚和异鼠李素是组成桃果实黄酮醇糖苷的主要苷元。

黄酮醇具有消炎，抗肿瘤，抗氧化，保护神经系统，预防心血管疾病和糖尿病等医药学活性，且在植物生长发育和抵抗逆境等方面具有重要作用，包括抗紫外线、影响花粉发育、促进侧根形成、调控生长素转运、调节叶片气孔开度等。因此，富含黄酮醇的作物既可以作为膳食来源满足人体的摄入需求，也可用于生产药品、保健食品，具有广阔的开发应用前景。

黄酮醇的生物合成起始于苯丙氨酸途径，由多个酶参与催化，编码这些酶的基因转 录水平主要受到MYB转录因子的调控。鉴别出参与桃黄酮醇生物合成调控的MYB转录因子， 对于阐明桃果实黄酮醇生物合成的转录调控模式具有重要意义，且可用于其他植物基于基因 工程技术的黄酮醇组分改良，对提高食物中的黄酮醇含量，增加食物的保健功能，具有重要 的应用价值。

发明内容

本发明的目的是提供两个参与桃黄酮醇生物合成调控的MYB转录因子，所述两个转 录因子是PpMYB15和PpMYBF1，其CDS序列如SEQ:NO.5和SEQ:NO.6所示。具体特征如 下：

1.序列特征：

PpMYB15和PpMYBF1的编码序列全长分别为1596、1134个核苷酸，可分别编码一个含 532和378个氨基酸的蛋白。其蛋白序列中含有保守的R2R3-MYB结构域，在MYB转录因 子大家族中属于R2R3亚组。在PpMYB15和PpMYBF1的蛋白序列中，均存在一个保守的 SG7[K/R][R/x][R/K]xGRT[S/x][R/G]xx[M/x]K和SG7-2([W/x][L/x]LS)基序，该基序存在于 许多参与黄酮醇生物合成调控的MYB转录因子序列中。

2.基因功能

在桃果实的发育过程中，PpMYB15和PpMYBF1的基因表达均呈下降趋势，与黄酮醇含 量的减少呈良好正向相关性。PpMYB15和PpMYBF1均可显著诱导黄酮醇合成关键基因PpFLS1启动子活性，进而增强黄酮醇的积累。

本发明的另一个目的是提供所述的参与桃黄酮醇生物合成调控的两个MYB转录因子 (PpMYB15和PpMYBF1)在植物黄酮醇的生物合成的转录调控中的应用，尤其在植物黄酮醇含量和组分改良的基因工程中的应用。具体是在提高植物来源的食物中黄酮醇等生物活性 物质含量和保健功能中应用。

PpMYB15和PpMYBF1分别在烟草叶片瞬时过量表达时，可强烈诱导黄酮醇的积累，使得叶片中富集大量黄酮醇。基于此，PpMYB15和PpMYBF1可用于植物黄酮醇生物合成的 转录调控，进而提高其黄酮醇含量。

PpMYB15和PpMYBF1是桃中首例报道的可调控黄酮醇生物合成的MYB成员。