[发明专利]甘薯叶片发育及类黄酮强化相关蛋白IbBBX29及其编码基因与应用

说明书

本发明公开了甘薯叶片发育及类黄酮强化相关蛋白IbBBX29及其编码基因与应用。本发明具体地公开了氨基酸序列是SEQ ID No.1的蛋白质、编码基因、相关生物材料，及其在调控植物叶片发育和/或叶片中类黄酮含量中的应用。本发明通过将IbBBX29基因导入野生型甘薯中，得到过表达IbBBX29基因的转基因甘薯植株，同时构建了IbBBX29基因敲除植株。与野生型植株相比，过表达植株的地上部、叶、茎鲜重均显著提高，叶片中类黄酮含量也明显增加。实验表明，IbBBX29基因在调控甘薯叶片发育和类黄酮合成中发挥了关键作用，为甘薯叶片发育和/或叶片中类黄酮含量调控的遗传改良提供了重要的功能基因和育种材料。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及甘薯叶片发育及类黄酮强化相关蛋白IbBBX29及其编码基因与应用。

背景技术

甘薯(Ipomoea batatas(L.)Lam.)属于旋花科(Convolvulaceae)、甘薯属(Ipomoea)、甘薯组(Section Batatas)的同源六倍体植物，是重要的粮食、饲料、工业原料及新型能源用块根作物。甘薯广泛分布于全世界100多个国家和地区，我国是世界上最大的甘薯生产国。甘薯地上部发达，茎叶繁殖、生长快，生长周期内可多次收获。甘薯茎叶可食用，且含有丰富的蛋白质、多酚类物质、维生素、矿质元素等营养成分，是一种优质蔬菜资源。据研究报道，甘薯叶中有较多的活性成分，如黄酮类化合物。如今发现使用合成抗氧化剂会增加人类健康受损的风险，健康无害的天然抗氧化剂得到更多的关注。越来越多的证据表明，甘薯黄酮作为一种低分子量的多酚化合物，是抗氧化剂的天然来源，具有维持和促进人体健康的生理功能，如清除自由基、抗炎、抗诱变、抗糖尿病和抗癌活性。因此，研究甘薯茎叶发育和叶器官营养品质可以提高甘薯的综合利用价值，具有重要意义。

黄酮类化合物分为几个亚类，在甘薯中已发现的有黄酮类、黄酮醇类、异黄酮类、儿茶素类和花青素类。以往的研究表明，黄酮类化合物在甘薯叶中的积累量高于贮藏根。不同甘薯种质之间黄酮类化合物的含量也存在显著差异。甘薯是无性繁殖作物，种间、种内杂交不亲和性、遗传资源匮乏，遗传基础狭窄都严重限制了常规育种的应用。因此挖掘甘薯类黄酮合成相关基因，利用转基因技术将类黄酮合成相关基因整合到甘薯品种中，提高甘薯类黄酮含量，对于调控甘薯发育及天然抗氧化剂合成具有重要的理论意义和实用价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提高甘薯叶片中类黄酮的含量和/或如何促进甘薯叶片发育。所要解决的技术问题不限于所描述的技术主题，本领域技术人员通过以下描述可以清楚地理解本文未提及的其它技术主题。

为解决上述技术问题，本发明首先提供了蛋白质，名称为IbBBX29，所述蛋白质IbBBX29可为下述任一种：

A1)氨基酸序列是SEQ ID No.1的蛋白质；

A2)将SEQ ID No.1所示的氨基酸序列经过氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与A1)所示的蛋白质具有80％以上的同一性且具有相同功能的蛋白质；

A3)在A1)或A2)的N端和/或C端连接标签得到的具有相同功能的融合蛋白质。

为了使A1)中的蛋白质便于纯化或检测，可在由序列表中SEQ ID No.1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接标签蛋白。

所述标签蛋白包括但不限于：GST(谷胱甘肽巯基转移酶)标签蛋白、His6标签蛋白(His-tag)、MBP(麦芽糖结合蛋白)标签蛋白、Flag标签蛋白、SUMO标签蛋白、HA标签蛋白、Myc标签蛋白、eGFP(增强型绿色荧光蛋白)、eCFP(增强型青色荧光蛋白)、eYFP(增强型黄绿色荧光蛋白)、mCherry(单体红色荧光蛋白)或AviTag标签蛋白。