[发明专利]源自甘薯的IbOr-Ins基因突变体及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及源自甘薯的IbOr-Ins基因突变体及其用途，更详细地涉及在源自甘薯（Ipomoea batatas）的IbOrange基因中人为地插入特定碱基序列的IbOr-Ins基因突变体；含有所述基因突变体的重组载体；转化所述重组载体的宿主细胞；将所述重组载体转化到植物细胞中，从而使类胡萝卜素含量或盐胁迫耐性得到增加的转化植物体的制备方法；由所述方法制备的类胡萝卜素含量或盐胁迫耐性得到增加的转化植物体及其种子；利用源自甘薯的IbOrange基因的盐胁迫耐性得到增加的转化植物体的制备方法；由所述方法制备的盐胁迫耐性得到增加的转化植物体及其种子。 

背景技术

甘薯（Ipomoea batatas L.Lam）不仅能够在比较贫瘠的土地上进行栽培，而且每公顷产量约为30吨，是一种被用作粮食和家畜饲料的具代表性的块根农作物。紫色、黄色等有色甘薯含有多种抗氧化物质，特别是呈黄色的黄色甘薯含有14.7～20mg/100g的胡萝卜素，而紫色甘薯含有2.28g/100g左右的花青素，其能够促进细胞的老化，并且可去除作为各种成人病病因的活性氧，具有优异的抗氧化作用。此外，在1990年代以后，对甘薯尝试了通过农杆菌（Agrobacterium）进行协同培养的转化，通过顶端及侧芽分裂组织诱导胚胎发生培养细胞及体细胞胚胎发生，使植物体再分化转化系统得到发展（Lim等人.《分子育种》19，227-239，2007，（Lim et al.Mol Breeding19，227-239，2007））。但是还没有对大量生产类胡萝卜素、花青素、多酚等小分子抗氧化物质的甘薯的相关报道。由此认为，开发一种具有复合胁迫耐性的同时，还能够大量生产小分子抗氧化物质的作物，可用于解决 21世纪人类所面临的粮食、能源和环境问题。 

世界卫生组织（WHO）公布了全世界有1亿名儿童由于缺乏维生素A而受苦，由此每年有50万名以上的儿童失明。胡萝卜素作为维生素A的前体，其具有营养强化剂和食品辅助剂的生理活性功能，因此可以说食品中关于胡萝卜素的蓄积的代谢工程学研究是用于提高营养学价值所必需的研究对象。通过这些努力，正在向类胡萝卜素代谢途径相关基因的分子生物学及代谢工程学应用等方向对提高作物的营养价值方面进行研究。 

已知类胡萝卜素作为具有高抗氧化活性的物质，不仅起到生理活性功能，而且对于植物自身的氧化胁迫的防御机制也起到重要作用，最近有报道指出类胡萝卜素的生物合成受植物激素之一的脱落酸（ABA）的影响，因此需要对这些抗氧化物质和环境胁迫进行研究。世界上很多地域因土壤的高盐性，使得作物的生产率损失达到70%以上，或正在变为无法耕作的不毛之地。因此，耐盐性品种的开发是目前急需解决的问题。 

韩国授权专利第10-0813284号中公开有一种增加类胡萝卜素含量的方法，其是将源自柑橘的八氢番茄红素生物合成酶基因转化到植物体中，从而增加类胡萝卜素含量；韩国公开专利第2010-0100097中公开有一种增加盐胁迫耐性的方法，其是将源自甘薯的MuS1基因转化到植物体中，从而增加盐胁迫耐性。 

发明内容

要解决的技术问题 

本发明是根据上述要求而完成的，本发明人将源自甘薯的IbOrange基因及在上述基因中人为地插入特定碱基序列的IbOr-Ins基因突变体转化到植物体中，并通过确认在所述植物体中类胡萝卜素含量及盐胁迫耐性得到增加，从而完成了本发明。 

技术方案 

为了解决上述课题，本发明提供一种在源自甘薯的IbOrange基因中人为地插入特定碱基序列的IbOr-Ins基因突变体。 

此外，本发明提供一种含有上述基因突变体的重组载体。 

此外，本发明提供一种转化上述重组载体的宿主细胞。 

此外，本发明提供一种将上述重组载体转化到植物细胞中，从而使类胡萝卜素含量或盐胁迫耐性得到增加的转化植物体的制备方法。 

此外，本发明提供一种由上述方法制备的类胡萝卜素含量或盐胁迫耐性得到增加的转化植物体及其种子。 

此外，本发明提供一种利用源自甘薯的IbOrange基因的盐胁迫耐性得到增加的转化植物体的制备方法。 

此外，本发明提供一种由上述方法制备的盐胁迫耐性得到增加的转化植物体及其种子。 

此外，本发明提供一种用于增加植物体的类胡萝卜素含量或盐胁迫耐性的组合物，其含有在源自甘薯的IbOrange基因中人为地插入特定碱基序列的IbOr-Ins基因突变体。