红比利时杜鹃花瓣来源的黄酮醇合成酶基因启动子及其制备方法和应用

本发明涉及植物育种研究领域，具体而言，涉及一种红比利时杜鹃花瓣来源的黄酮醇合成酶基因启动子及其制备方法和应用。

背景技术：

1、启动子是位于基因编码区第一外显子起始密码子atg上游区长约1000-2000bp不等的一段dna序列。该段dna序列不仅能与rna聚合酶结合启动基因转录，更重要的是它能与转录因子结合启动下游目的基因的转录。结合启动子的转录因子的种类与数量影响下游目的基因的转录水平。研究表明，基因启动子的长度和序列差别很大。不同基因具有不同的启动子，即使是同一物种的同一家族基因的启动子也各不相同。因此，对启动子的研究，包括dna序列、顺式作用元件组成、功能、转录因子结合位点与种类等方面的研究，不但能提高对下游基因转录水平的认识，而且筛选得到的高转录活性的启动子可以应用于植物分子育种研究，在理论研究和实践应用方面都具有重要作用。

2、比利时杜鹃花是一种从比利时引种到我国的西洋杜鹃，该花由皋月杜鹃(rhododendron indicum)、映山红(r.simsii)及毛白杜鹃(r.mucronatum)等品种经长期、反复杂交而育成的一种园艺花卉新品种，该品种花色艳丽、颜色多样，花期多、花期长，具有较高的经济价值。近年来，受气候、环境等因素影响，比利时杜鹃花的环境适应性下降，逐渐呈现品种退化的迹象，特别是花色的种类和色泽度都有所下降。因此，亟待加强比利时杜鹃花花色性状的机制研究。

3、fls是类黄酮代谢通路中的一种酶，可催化二氢黄酮醇氧化形成黄酮醇苷元，之后在尿苷二磷酸糖基转移酶(ugts)催化下发生糖基化修饰，最终形成稳定、多样的黄酮醇衍生物。因fls干扰了类黄酮代谢通路下游的花色苷代谢通路中花色苷的合成，因此fls对花色呈现具有负调控作用。因此，如果抑制fls基因的转录水平，则可以提高花色呈现效果。而目前，红比利时杜鹃花瓣来源的fls基因(黄酮醇合成酶基因)启动子及其相关报道还较少，对其技术的研究也比较欠缺。

技术实现思路

1、本发明要解决的其中一个技术问题是提供一种红比利时杜鹃花瓣来源的黄酮醇合成酶基因启动子，以填补该领域的技术空缺，进而提高花色的呈现效果。

2、为解决上述问题，本发明提供了一种红比利时杜鹃花瓣来源的黄酮醇合成酶基因启动子，所述启动子的序列包括：

3、(a)如seq id no.1所示的核苷酸序列；

4、(b)如seq id no.1所示的核苷酸序列中发生一处或多处点突变，但依然具备黄酮醇合成酶基因启动子功能的核苷酸序列。

5、本发明还提供了一种重组载体，所述重组载体由所述的启动子与pcambie1301质粒经基因重组技术构建。

6、本发明还提供了一种用于启动子扩增的重组细胞，所述重组细胞由所述的重组载体与大肠杆菌感受态dh5α制备而成。

7、本发明还提供了一种用于瞬时转化的重组细胞，所述重组细胞由所述的重组载体与根农杆菌gv3101制备而成。

8、本发明要解决的其中一个技术问题是提供上述启动子的制备方法，以填补该领域的技术空缺。

9、为了解决上述问题，本发明提供了一种用于所述红比利时杜鹃花瓣来源的黄酮醇合成酶基因启动子的方法，包含以下步骤：以红比利时杜鹃花瓣dna为模板，使用3条特异性引物扩增，得到所述启动子，且所述3条特异性引物的序列分别如seq id no.2、seq idno.3以及seq id no.4所示。

10、本发明要解决的另一个技术问题是提供上述红比利时杜鹃花瓣来源的黄酮醇合成酶基因启动子的应用，以解决目前红比利时杜鹃花瓣来源的黄酮醇合成酶基因启动子在花色呈现效果领域研究与开发不足的问题。

11、为了解决上述问题，本发明提供了一种红比利时杜鹃花瓣来源的黄酮醇合成酶基因启动子的应用，所述应用包括所述的启动子应用于包括杜鹃花在内的园艺植物的花色育种研究与实践应用中。

12、与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：

13、本发明从红比利时杜鹃花瓣组织中获得一种高活性的fls基因启动子，通过对获得序列顺式作用元件、功能、转录因子结合位点与种类的分析，确定出一条通过出干扰该基因表达而提高花色呈现的一种方法，提出了通过调控fls基因转录水平控制花色呈现的技术。本发明提供的启动子及其应用在花色育种研究领域具有理论研究与实践应用价值。

技术特征：

1.一种红比利时杜鹃花瓣来源的黄酮醇合成酶基因启动子，其特征在于：所述启动子的序列包括：

2.一种重组载体，其特征在于，所述重组载体由权利要求1所述的启动子与pcambie1301质粒经基因重组技术构建。

3.一种用于启动子扩增的重组细胞，其特征在于，所述重组细胞由权利要求2所述的重组载体与大肠杆菌感受态dh5α制备而成。

4.一种用于瞬时转化的重组细胞，其特征在于，所述重组细胞由权利要求2所述的重组载体与根农杆菌gv3101制备而成。

5.一种用于制备权利要求1所述红比利时杜鹃花瓣来源的黄酮醇合成酶基因启动子的方法，其特征在于，包含以下步骤：以红比利时杜鹃花瓣dna为模板，使用3条特异性引物扩增，得到所述启动子，且所述3条特异性引物的序列分别如seq id no.2、seq id no.3以及seq id no.4所示。

6.一种红比利时杜鹃花瓣来源的黄酮醇合成酶基因启动子的应用，其特征在于：所述应用包括将权利要求1所述的启动子应用于包括杜鹃花在内的园艺植物的花色育种研究与实践应用中。

技术总结
本发明从红比利时杜鹃(Rhododendron×hybridum Hort)花瓣组织中获得一个具有较高启动活性的启动子，该启动子全长1235bp，能高效启动黄酮醇合成酶(Flavonol synthesis，FLS)基因的表达，通过对该启动子的顺式作用元件分析发现，MYB对FLS基因的转录作用明显；因此，通过加强或者减弱MYB的作用，可以直接作用于FLS基因的表达，从而实现花色控制的目标。本发明提供了还提供了所述基因启动子的制备方法，确定了通过调控FLS基因转录水平控制花色呈现的技术，本发明所提供的启动子在花色育种研究领域具有理论研究与实践应用价值。

技术研发人员：贾永红,吴月燕,俞辰杰
受保护的技术使用者：浙江万里学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13