本发明属于植物基因工程,尤其涉及dkcytb5基因在调控原花青素合成中的应用。
背景技术:
1、原花青素(pas,又称为缩合单宁)是植物类黄酮的一种,大量的存在于柿果实“单宁细胞”的液泡中,其与人的口腔蛋白发生聚合反应产生收敛从而导致涩感(taira,1996)。原花青素的生物合成先后涉及莽草酸合成途径、公共苯丙烷合成途径、核心类黄酮-花色素合成途径以及原花色素特异合成途径等四个过程。
2、自2005年以来,国内外研究团队在柿单宁代谢研究上相继做出开拓性工作,通过同源克隆、抑制性消减杂交(ssh)等技术手段鉴定出不少参与柿pa生物合成的关键酶基因,如pal、chs、chi、f3h、f3'h、f3'5'h、dfr、ans以及合成特异基因anr和lar等等。
3、细胞色素b5(cytochrome b5,cytb5)实际上是一系列拥有类似结构特征和生理功能的两亲性血红素结合蛋白的总称,广泛分布在各种生物细胞中,是生物体内重要的氧化还原蛋白,由大约130个氨基酸残基构成约1.6kda,具有可溶性大、稳定性高、分子量小等优点,主要是以非共价键的方式结合的,结合力主要来自氢键、疏水作用和轴向双组氨酸的配位作用等。
4、在矮牵牛中,前人研究出f3’5’h是一种细胞色素p450酶,可催化紫色花青素前体二氢黄酮醇羟基化。cytb5被发现是f3’5’h行使功能所必须的基因,只在花中表达。通过靶向转座子诱变使该基因失活,降低了f3’5’h酶活性,导致花色改变,说明cytochrome b5是f3’5’h完整酶活所需基因。cytb5在柿中的功能尚未有报道,因此本研究鉴定dkcytb5基因在柿原花青素合成中的功能及其调控网络。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题,本发明提出了dkcytb5基因在调控原花青素合成中的应用,该基因为原花青素合成正调控结构基因,具有促进柿果原花青素累积的作用。在柿叶中瞬时沉默dkcytb5基因可抑制原花青素的累积,因此通过调控dkcytb5基因的表达可调控柿原花青素的累积模式。
2、为实现上述目的,本发明提供了dkcytb5基因在调控原花青素合成中的应用,所述dkcytb5基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。
3、优选的,所述dkcytb5基因调控柿的原花青素合成。
4、优选的,所述dkcytb5基因通过过表达,促进原花青素合成。
5、本发明还提供了所述dkcytb5基因编码的蛋白在调控柿中原花青素合成中的应用,所述dkcytb5基因编码的蛋白的氨基酸序列如seq id no.2所示。
6、本发明还提供了一种所述dkcytb5基因的重组载体在调控柿中原花青素合成中的应用。
7、本发明还提供了一种含有所述dkcytb5基因的重组菌在调控柿中原花青素合成中的应用。
8、本发明还提供了一种利用所述dkcytb5基因调控柿中原花青素合成的方法,包括以下步骤:将所述dkcytb5基因连接到载体上,通过农杆菌介导转化法侵染柿组培苗或者柿下胚轴,并筛选培养获得转基因植株。
9、本发明还提供了所述dkcytb5基因在调控可溶性单宁合成中的应用。
10、优选的,所述dkcytb5基因通过过表达,促进柿中可溶性单宁合成。
11、本发明还提供了所述dkcytb5基因在调控柿中儿茶素合成中的应用,所述dkcytb5基因通过过表达,促进柿中儿茶素合成。
12、与现有技术相比,本发明具有如下优点和技术效果:
13、(1)本发明用gwas在ast连锁区间筛选到dkcytb5基因,这个基因在柿中的功能尚未有研究,其可正调控柿中原花青素的生物合成,本发明丰富了柿果原花青素合成的转录调控网络。
14、(2)本发明对鉴定dkcytb5基因的功能和调控机制,进一步丰富和完善柿原花青素代谢途径有重要意义。本发明通过现代基因工程技术,证明了敲除或者沉默柿中dkcytb5基因,能够显著降低柿果中原花青素的生物合成。
1.dkcytb5基因在调控原花青素合成中的应用,其特征在于,所述dkcytb5基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。
2.根据权利要求1所述应用,其特征在于,所述dkcytb5基因调控柿的原花青素合成。
3.根据权利要求1所述应用,其特征在于,所述dkcytb5基因通过过表达,促进原花青素合成。
4.如权利要求1中所述dkcytb5基因编码的蛋白在调控柿中原花青素合成中的应用,其特征在于,所述dkcytb5基因编码的蛋白的氨基酸序列如seq id no.2所示。
5.一种含有权利要求1中所述dkcytb5基因的重组载体在调控柿中原花青素合成中的应用。
6.一种含有权利要求1中所述dkcytb5基因的重组菌在调控柿中原花青素合成中的应用。
7.一种利用权利要求1中所述dkcytb5基因调控柿中原花青素合成的方法,其特征在于,包括以下步骤:将权利要求1中所述dkcytb5基因连接到载体上,通过农杆菌介导转化法侵染柿组培苗或者柿下胚轴,并筛选培养获得转基因植株。
8.如权利要求1中所述dkcytb5基因在调控可溶性单宁合成中的应用。
9.根据权利要求8所述应用,其特征在于,所述dkcytb5基因通过过表达,促进柿中可溶性单宁合成。
10.如权利要求1所述dkcytb5基因在调控柿中儿茶素合成中的应用,其特征在于,所述dkcytb5基因通过过表达,促进柿中儿茶素合成。