[发明专利]一种青蒿TCP类转录因子AaTCP15在调控青蒿素表达量中的应用

说明书

本发明公开了一种青蒿TCP类转录因子AaTCP15及其应用，涉及基因工程技术领域，所述转录因子AaTCP15的氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示，其编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。本发明提供的青蒿TCP类转录因子AaTCP15，能够激活青蒿素生物合成关键酶基因DBR2和ALDH1的启动子，正向调控DBR2和ALDH1基因的表达，从而促进青蒿素的生物合成；并利用转基因技术将青蒿转录因子AaTCP15的过量表达载体或反义干扰载体转化青蒿，实现了对植株中青蒿素含量增高或降低的调控。本发明提供的转录因子AaTCP15及其应用对于青蒿中青蒿素含量的提高及青蒿的品质改良、培育高含量青蒿素新品种、青蒿素的规模化生产具有重要意义。

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，尤其涉及一种青蒿TCP类转录因子AaTCP15在调控青蒿素表达量中的应用。

背景技术

青蒿(Artemisia annua L.)是菊科蒿属一年生草本植物，是我国重要的传统中药，具有清热解毒、截疟、祛暑和除蒸的功效。青蒿素是从青蒿中提取出来的倍半烯萜内酯类化合物，因其对疟疾有很好的治疗作用而闻名全球。基于青蒿素的联合治疗方法(ACT)是世界卫生组织(WHO)推荐的首选疗法。除了治疗疟疾以外，青蒿素及其衍生物对于治疗红斑狼疮相关肾炎、病毒感染、血吸虫病、肺结核以及糖尿病都有一定的效果，可见青蒿素类化合物作为广谱天然药物具有十分广阔的研究和应用前景。

在植物中，青蒿素的主要来源是从青蒿中提取，但是青蒿素的含量在青蒿中很低，只占青蒿叶片干重的0.01％-1.0％。因此，如何提高青蒿中青蒿素的含量是青蒿产业化中的一个重大问题。目前有多种策略可以提高青蒿中青蒿素的含量，包括过表达青蒿素合成关键酶基因、阻断青蒿素合成竞争支路、青蒿素转运蛋白的调控和青蒿素生物合成基因的转录调控。其中，转录因子能激活植物次生代谢产物合成途径中多个合成酶基因的协同表达而有效促进次生代谢产物的合成，因此对青蒿素生物合成基因的转录调控研究逐渐成为国内外关注的焦点。

TCP类转录因子最早发现于淡水植物轮藻，是一类植物特有的转录因子。TCP类转录因子包含59个氨基酸组成的非典型碱性螺旋-环-螺旋结构域，即TCP结构域，这个结构域主要负责与DNA结合以及蛋白互作。植物中，根据TCP蛋白DNA结合结构域(TCP结构域)的不同将TCP类转录因子分为两个主要的家族，即class I TCPs和class II TCPs。TCP15属于class I TCPs，参与植物的生长发育、次生代谢调控和对激素的响应。

目前，关于TCP类转录因子在植物次生代谢调控中的功能和作用机制研究还较少，仅有的研究也多数集中在模式植物拟南芥中。拟南芥的研究工作表明TCP类转录因子参与调控花青素、叶绿素和类胡萝卜素的生物合成，然而青蒿中TCP类转录因子的功能还报道较少，它们在青蒿素生物合成中的功能和作用机制还有待进一步发掘。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种可以调控促进青蒿素合成的TCP类转录因子，并通过建立该转录因子的过表达载体以及转化植株，培育得到青蒿素合成量提高的转基因植株，为青蒿的品质改良、培育高含量青蒿素新品种、青蒿素的规模化生产提供重要的基础和支持。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何开发一种可以调控促进青蒿素合成的TCP类转录因子，并通过建立该转录因子的过表达载体以及转化植株，培育得到青蒿素合成量提高的转基因植株，为青蒿的品质改良、培育高含量青蒿素新品种、青蒿素的规模化生产提供重要的基础和支持。

为实现上述目的，本发明提供了一种青蒿TCP类转录因子AaTCP15，所述转录因子AaTCP15的氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示。

进一步地，所述转录因子AaTCP15的编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。

本发明还提供了一种包含如上所述的转录因子AaTCP15的编码基因核苷酸序列的重组表达载体。