[发明专利]用于提高莱茵衣藻叶黄素含量的转基因衣藻及其构建方法、应用

说明书

本发明提供一种用于提高莱茵衣藻叶黄素含量的转基因衣藻及其构建方法、应用，所述构建方法通过扩增得到普通小球藻的番茄红素ε‑环化酶基因，构建所述番茄红素ε‑环化酶基因重组表达载体；将所述番茄红素ε‑环化酶基因重组表达载体转化至莱茵衣藻细胞中，得到转番茄红素ε‑环化酶基因莱茵藻。所得到的转基因衣藻能够高产叶黄素，利用藻类无性繁殖、生长快速的特点，因此可以低成本，快速地获取叶黄素。

技术领域

本发明涉及生物基因工程技术领域，特别涉及一种用于提高莱茵衣藻叶黄素含量的转基因衣藻及其构建方法、应用。

背景技术

叶黄素最显着的生物活性是其抗氧化特性。叶黄素能被氧化剂迅速氧化，从而减小细胞内自由基等其他物质被氧化的几率，从而实现对机体的抗氧化保护。与其他类胡萝卜素成员相似，叶黄素的抗氧化能力归功于其共轭碳双键系统。该结构允许单线态氧的猝灭和自由基的清除。因为它超强的抗氧化特性，它是维持和促进人们身体健康的的一类营养素，并且越来越多的证据支持它们在预防或延迟慢性疾病方面的保护作用。

叶黄素广泛分布于水果，蔬菜和花卉中，其中万寿菊花是迄今为止商业叶黄素最丰富的天然来源。然而，万寿菊叶中存在的大量叶黄素被酯化，其重量的一半都是脂肪酸，因此，化学皂化在叶黄素产品的制造中是必需。此外，万寿菊叶黄素的产量也受季节，种植面积和高人力成本的限制。普通小球藻作为天然叶黄素提取常用材料之一，日渐受到重视和深入研究。

目前普通小球藻提高叶黄素提取量的手段主要包括优化提取方法、优化培养条件等，由于普通小球藻遗传转化体系不稳定，不利于通过基因工程手段改造提高叶黄素产量。相对与普通小球藻，莱茵衣藻具有遗传体系稳定、遗传背景清晰及藻胞内足够存储代谢产物场所的条件，是一个公认的良好细胞工厂。例如，Cordero等将C.zofingiensis的PSY基因转化至莱茵衣藻中，获得一株叶黄素含量显著提高的莱茵衣藻转化子(Cordero B F，Applied Microbiology and Biotechnology，2011，91(2)：341-351)。因此本发明将通过绿藻模式生物莱茵衣藻进行改造，以期获得一株高表达叶黄素转基因莱茵衣藻工程藻株。

本发明将对莱茵衣藻进行基因工程改造，将含有普通小球藻叶黄素合成途径中的关键基因CvLCYE的重组质粒转化至莱茵衣藻，在莱茵衣藻中过表达CvLCYE，提高莱茵衣藻叶黄素含量，为实现莱茵衣藻生产叶黄素可产业化奠定基础。

故此，亟需获得一株高表达叶黄素转基因莱茵衣藻工程藻株

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供用于提高莱茵衣藻叶黄素含量的转基因衣藻及其构建方法、应用。

本发明所采用的技术方案如下：

一种用于提高莱茵衣藻叶黄素含量的转基因衣藻的构建方法，其中，其包括：

扩增得到普通小球藻的番茄红素ε-环化酶基因，构建所述番茄红素ε-环化酶基因重组表达载体；

将所述番茄红素ε-环化酶基因重组表达载体转化至莱茵衣藻细胞中，得到转番茄红素ε-环化酶基因莱茵衣藻。

所述的用于提高莱茵衣藻叶黄素含量的转基因衣藻的构建方法，其中，所述番茄红素ε-环化酶基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

所述的用于提高莱茵衣藻叶黄素含量的转基因衣藻的构建方法，其中，所述番茄红素ε-环化酶基因为人工转化番茄红素ε-环化酶基因。

所述的用于提高莱茵衣藻叶黄素含量的转基因衣藻的构建方法，其中，所述构建所述番茄红素ε-环化酶基因重组表达载体，具体包括：

对番茄红素ε-环化酶-T载体、pH124空载体进行双酶切，得到目的片段番茄红素ε-环化酶基因和线性化质粒pH124，用T4 DNA连接酶进行连接，得到番茄红素ε-环化酶基因重组表达载体。