[发明专利]一种提高植物组织中铁含量的方法

说明书

本发明公开了一种提高植物组织中铁含量的方法，在植物体内过表达序列表中的SEQ ID NO：1所示的基因，获得与正常植物相比铁含量增多的转基因植物。本发明提出了基于特定基因提高植物组织中微量元素（铁）含量的方法，在本技术领域取得了开拓性的突出技术进步，能够显著提高大豆籽粒的铁含量，对于大豆的生物强化及提升大豆的营养品质等均具有重要的实际意义。

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，尤其涉及一种与植物组织中铁含量相关的基因及其应用。

背景技术

微量营养素在人体中起着极其重要的作用，它的缺乏和过剩与人的健康休戚相关。全世界预计有1.61亿5岁以下儿童发育不良，部分原因是由于摄入食品缺乏维生素和矿物质造成的隐藏的饥饿（Branca et al., 2016）。在尼日利亚，75% 的学龄前儿童和67%的孕妇患有贫血症 （Geneva et al., 2008）。缺铁性贫血会影响人体免疫系统，阻碍儿童生长并损害认知发育（Black et al., 2008）。因此通过生物技术对主要粮食作物进行生物强化是改善必要微量营养素缺乏的策略之一（Hefferon et al., 2015）。为了满足人体对铁元素的正常需要，通过食物来补充铁元素是安全而经济的方式。

大豆是世界重要的粮油兼用作物，也是人类优质蛋白的主要来源。提高大豆中铁元素含量铁生物强化的一个重要途径，尽管此前在大豆中克隆并证明了GmDMT1、GmZIP1等基因参与调控大豆的铁转运（Moreau et al., 2002; Kaiser et al., 2003），但仍然需要大力挖掘与大豆铁转运有关的元件或功能基因，从而为在生产上更为充分地利用该“绿色”铁素营养供给方式提供理论支持。

目前尚未见到有关YSL7在大豆铁元素吸收和运输中是否具有调控作用的报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种提高植物组织中铁含量的方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种提高植物组织中铁含量的方法，在植物体内过表达序列表中的SEQ ID NO：1所示的基因，获得与正常植物相比铁含量增多的转基因植物。

作为本发明的一种优选技术方案，所述植物为蝶形花科植物，所述植物组织为植物的可食用部分。

作为本发明的一种优选技术方案，所述植物为大豆，所述植物组织为大豆的籽粒。

作为本发明的一种优选技术方案，首先构建含有SEQ ID NO：1所示基因片段的重组表达载体，然后利用此重组表达载体构建转化体，再利用此转化体侵染目的植物，筛选阳性植株，获得与正常植物相比铁含量增多的转基因植物。

作为本发明的一种优选技术方案，所述重组过表达载体以PTF101载体为骨架载体，并连接有35S强启动子。

作为本发明的一种优选技术方案，利用所述重组表达载体转化农杆菌EHA101制备转化体。

作为本发明的一种优选技术方案，利用农杆菌EHA101介导的大豆稳定转化法转化受体植物。

本发明还包括上述基因的扩增引物对，其正向引物依次如序列表中SEQ ID NO：2所示；其反向引物依次如序列表中SEQ ID NO：3所示。

本发明还包括含有上述基因的重组表达载体和转化体。

本发明还包括上述方法所制备的转基因植物。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明首创提出了基于特定基因提高植物组织中微量元素（铁）含量的方法，在本技术领域取得了开拓性的突出技术进步。