[发明专利]从紫斑白三叶分离的MYB类转录因子及其编码基因和应用

说明书

本发明公开了从紫斑白三叶分离的MYB类转录因子及其编码基因和应用。本发明以V型紫斑白三叶为材料通过RNA‑Seq技术筛选出与类黄酮合成相关的转录因子TrMYB308，在此基础上克隆出TrMYB308基因，其核苷酸序列为SEQ ID No.2所示。TrMYB308基因受JA的诱导且在紫斑白三叶各个组织中均有表达。苦荞毛状根中异源表达TrMYB308基因结果发现，转基因根系中的类黄酮代谢途径部分关键酶基因的表达量明显增加，转基因根系总黄酮的含量明显高于对照组，说明TrMYB308基因参与植物体内类黄酮次生代谢生物合成调控。本发明为苦荞类黄酮合成分子机制探索及荞麦品质改良等提供了理论依据和应用基础。

技术领域

本发明涉及转录因子，尤其涉及从紫斑白三叶中分离的与植物类黄酮生物合成相关的MYB类转录因子及其编码基因，本发明进一步涉及它们在调控植物黄酮生物合成方面中的应用，属于MYB类转录因子及其应用领域。

背景技术

茉莉酸类物质(JAs)是一类新型的植物激素，在植物体内普遍存在，茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)是JAs的一种活性分子形式。JAs具有多种功能，一方面可以调控特定的初级代谢途径为次级代谢提供必要的底物；另一方面可以调控次生代谢过程，合成次生代谢产物以应对生物和非生物胁迫，如机械损伤昆虫防御抵抗病原菌。已有研究表明，茉莉酸类物质(JAs)通过激活或抑制相应的转录因子活性，进而调控植物次生代谢相关的关键酶基因表达，影响次生代谢产物的合成和积累。

荞麦是一种蓼科(Polygonaceae family)荞麦属(Fagopyrum Mill)药食饲兼用的作物，在全世界范围内均有种植，其营养丰富尤其富含芦丁等生物活性成分，因其具有抗氧化、抗肿瘤等功效，从而被广泛应用食品、医疗和保健等行业，相应的，对荞麦黄酮次生代谢生物合成调控机理的探索具有十分重要理论意义。

MYB类转录因子广泛参与调控植物的生长发育过程，对次生代谢等具有重要调控作用。MYB转录因子基因在植物基因组数量庞大，是植物中最大的转录因子家族之一。目前研究发现，尽管已有很多MYB基因的功能已被证明，如参与次生代谢调控、环境与激素胁迫的应答、器官发育等，但是这些研究进展主要集中在模式植物拟南芥中。植物基因功能一般在拟南芥中研究较为广泛，但是由于其农艺性状差，因此在拟南芥中的研究结果应用价值十分有限。

类黄酮类化合物广泛分布于蓼科和豆科等植物中，具有非常重要的医疗和保健价值。类黄酮是十分重要的植物次级代谢产物，主要包括黄酮醇、花青素和原花色素；该类化合物具有多种生物学功能，不仅广泛参与调控植物生长发育、环境胁迫和次生代谢等，而且发现其是药用植物的主要活性成分之一，具有重要的药理功能并对维持人体健康具有十分重要的作用，如抗癌、抗衰老、软化血管、改善视力等。因此，类黄酮类化合物一直备受关注，被认为是一类极富食品、医疗和保健价值的天然产物，具有广阔的开发与应用前景。

白三叶、苜蓿和大豆等豆科植物是类黄酮物质的重要来源，因此挖掘和研究白三叶中调控类黄酮生物合成的MYB转录因子基因、明确其功能，可以为分子育种提高荞麦类黄酮的含量提供重要的基因资源和理论参考。

发明内容

本发明目的之一是提供从紫斑白三叶分离的与类黄酮合成相关的MYB类转录因子及其编码基因。

本发明目的之二是提供含有上述编码基因的重组植物表达载体以及含有该表达载体的宿主细胞。

本发明目的之三是将所述的转录因子及其编码基因应用于调控植物合成类黄酮或调控紫斑白三叶植株中叶片紫斑的形成或花的形态建成等方面。

本发明的上述目的是通过以下技术方案来实现的：

为实现上述目的，本发明一方面从紫斑白三叶分离得到了MYB类转录因子TrMYB308，其氨基酸为(a)或(b)所示:

(a)、SEQ ID No.1所示的氨基酸；或