[发明专利]一种调控类黄酮合成的基因及其编码蛋白与应用

说明书

本发明涉及一种调控类黄酮合成的基因及其编码蛋白与应用，属于植物基因工程技术领域。调控类黄酮合成的基因，序列如SEQ ID NO：1所示，该来源于普通烟草，命名为NtMYB27，NtMYB27基因全长1240bp，包含3个内含子和4个外显子，其编码区全长597bp。本发明通过基因序列的克隆分析、表达载体的构建以及基因表达检测等技术发现NtMYB27转录因子能够抑制叶片中黄酮醇类物质的合成，而这种抑制作用是通过抑制NtFLS和NtCHS基因的表达来实现的。因此，本发明证实NtMYB27是植物黄酮醇合成的负调控因子，当该基因表达受到抑制或者功能缺失时，能显著增加植物叶片中黄酮醇类物质的含量，为后续利用基因编辑技术提升植物黄酮醇含量提供明确的靶标基因。

技术领域

本发明涉及一种调控类黄酮合成的基因及其编码蛋白与应用，属于植物基因工程技术领域。

背景技术

烟草是主要的经济作物之一，在我国国民经济中占有重要的地位。烟草中多酚类物质主要有单宁类、香豆素类和黄酮类等。黄酮类化合物香精烟珠的活性成分在卷烟中随烟气进入人体口腔，可以直接作用于喉部，起到良好的提高喉部舒适性的作用。

植物体内类黄酮物质的含量受光照强度、紫外线、温度、氮素水平、病菌感染、干旱等影响。此外，植物激素也能调控类黄酮的合成，如脱落酸(abscisic acid，ABA)、茉莉酸(jasmonate acid，JA)和细胞分裂素(cytokinins)能诱导类黄酮的合成，赤霉素(gibberellic acid，GA)、乙烯(ethylene)和油菜素内酯(brassinosteroids，BRs)则抑制该类物质的合成。但是这些环境因素或者发育调控因素对类黄酮合成的影响最终还是通过调控类黄酮合成相关转录因子基因或者功能基因的表达量来实现的。目前已报道的参与调控类黄酮合成的转录因子主要有三种，即MYB、bHLH(basic helixloop-helix)和WD40蛋白。三个密切相关的R2R3-MYB类转录因子MYB11、MYB12和MYB111能够促进类黄酮合成代谢通路上游功能基因的转录，进而促进黄酮醇类物质的合成累积。

借助烟草基因芯片平台数据和基因组数据库，我们进行了芸香苷合成相关转录因子的发掘。通过基因共表达分析我们发现一个MYB类转录因子(Ntab0025110)基因与芸香苷合成关键基因NtFLS的表达水平密切相关，经序列同源性比对发现这个转录因子对应拟南芥中的AtMYB27(AT3G53200)。Albert等发现在矮牵牛中PhMYB27能够显著地抑制花青素的合成，他们分别创制了PhMYB27基因的过表达和RNAi材料，结果发现过表达植株的花瓣颜色变淡，而RNAi植株的叶片颜色变紫，进一步研究表明PhMYB27能够调控花青素合成支路上多数基因的表达。但是他们并没有检测转基因材料中黄酮醇类物质的含量，因此该转录因子是否调控黄酮醇类物质的合成尚未见报道。

发明内容

本发明目的是提供一种调控类黄酮合成的基因。

本发明还提供上述调控类黄酮合成的基因所编码的蛋白。

另外，本发明提供一种含调控类黄酮合成的基因的重组载体及其构建方法。

本发明提供一种含调控类黄酮合成的基因的重组菌及其构建方法。

此外，本发明提供一种含调控类黄酮合成的基因的转基因细胞系及其构建方法。

最后，本发明提供调控类黄酮合成的基因、包含该基因的重组载体、重组菌、转基因细胞系在类黄酮合成调控中的应用。

为实现上述目的，本发明的技术方案包括：

一种调控类黄酮合成的基因，基因序列如SEQ ID NO：1所示。该来源于普通烟草，命名为NtMYB27，该基因全长1240bp，包含3个内含子和4个外显子(下划线部分所示)，如下所示：