[发明专利]一种与芹菜花青素合成相关的转录因子AgMYB1基因序列及其应用

说明书

R2R3‑MYB转录因子属于MYB转录因子家族，是植物中与花青素合成相关的转录因子。本发明从芹菜中克隆了一个新的R2R3‑MYB基因AgMYB1。该基因编码316个氨基酸，具有典型的R2R3结构域。荧光定量表达分析表明AgMYB1基因在紫色芹菜叶柄的表达量明显比在非紫色芹菜叶柄中的表达量高。过表达AgMYB1基因的转基因拟南芥与对照拟南芥相比植株颜色更深，花青素含量也更高。本发明利用RT‑PCR技术从芹菜中克隆得到AgMYB1基因，该基因能够提高植物的花青素含量。

技术领域

本发明属于植物基因工程领域，涉及植物的一个MYB转录因子及应用。具体为从芹菜中克隆得到一个花青素合成相关的基因AgMYB1，该基因可以用于芹菜的花青素合成研究及应用。

背景技术

芹菜(Apium graveolens L.)是伞形科芹属一年或多年生草本植物，起源于非洲北部和欧洲南部地中海地带，在世界上广泛种植，是一种重要的蔬菜作物(Li et al.，CritRev Biotechnol 2018，38：172-183)。芹菜不仅营养价值丰富，还具有多种药用功效。‘六合黄心芹’为南京六合地区芹菜品种，抗逆性较强。‘南选六合紫芹’是从‘六合黄心芹’中选育得到，叶柄为紫色，富含丰富的花青素。

花青素是一种类黄酮代谢物，广泛存在于植物种子、花、果实和其他营养组织内(Li et al.，Plant Cell Rep 2016，35：2151-2165)。花青素在植物生长发育进程中具有重要作用，例如植物组织着色，吸引昆虫授粉，减少紫外线对植物的损伤等。影响花青素合成的主要有结构基因和调节基因两类。结构基因可以直接产生花青素生物合成途径中所需的酶。目前研究表明，参与调节花青素合成的基因主要包括MYB转录因子、bHLH转录因子和WD40蛋白，其中MYB转录因子对于花青素的合成通常具有关键作用(Gonzalez et al.，Plant J 2008，53：814-827)。MYB转录因子家族数量庞大，功能多样，广泛存在于真核生物中。花青素合成过程中，MBW复合体能够与靶基因的启动子结合，直接激活花青素合成途径中结构基因的转录(Jin et al.，Plant Biotechnol J 2016，14：2120-2133)。目前已经从许多植物中克隆得到花青素合成相关的MYB转录因子，MdMYB10表达水平的差异导致苹果的红色和绿色条纹的花青素含量不同(Telias et al.，BMC Plant Biol 2011，11：93)。

发明内容

本发明提供了一种芹菜转录因子AgMYB1基因制备方法和用途。所获得的AgMYB1基因有利于进一步了解紫色芹菜花青素合成机制，同时也能用于培育富含高花青素的植物。

附图说明

图1.芹菜AgMYB1蛋白与其他物种花青素合成相关MYB蛋白的序列比对。

图2.芹菜AgMYB1蛋白与其他物种MYB蛋白的进化分析。

图3.芹菜AgMYB1基因在不同品种芹菜中的表达分析。

图4.过表达AgMYB1基因拟南芥和对照拟南芥的表型差异及总花青素含量。

具体实施方式

1.植物材料：本发明所用植物材料为芹菜品种‘南选六合紫芹’和‘六合黄心芹’以及哥伦比亚野生型拟南芥，所有种子均保存于南京农业大学伞形科蔬菜作物遗传与种质创新实验室，植株均种植于南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室的人工气候室。

2.使用RNA simple Total RNA Kit(北京Tiangen公司)从‘南选六合紫芹’和‘六合黄心芹’的成熟叶柄提取总RNA。然后通过Prime Script RT reagent Kit(大连TaKaRa公司)将提取的芹菜总RNA反转成cDNA。