[发明专利]玫瑰功能基因RrFLS1在调控植物类黄酮代谢中应用

说明书

技术领域

本发明涉及植物基因工程技术领域。具体涉及一种玫瑰功能基因RrFLS1片段的分离克隆、功能验证和应用。所述的基因与植物类黄酮代谢有关。将该基因的完整翻译区与花椰菜花叶病毒启动子结合后直接转入一般植物体，转基因植株的花色发生变化,类黄酮含量也增加了。

背景技术

类黄酮（Flavonoids)是一类在植物中广泛存在被研究最深入的多酣类次生代谢产物，目前发现的大约有6000多种（乔小燕等，2009)。类黄酮在植物界分布最多的是被子植物，种类最全，含量较高；大量研究证实类黄酮化合物是一种强活性氧自由基清除剂，它可以通过抗自由基活性、抗氧活性、抗脂质氧化活性和金属螯合活性而发挥抗氧化活性（Benavente,1993;Bombardelli and Morazzoni,1993)。国内报道沙棘总黄酮、槲皮素、卢丁、甘草黄酮、灯盖花素等都具有不同程度抗氧化作用（孟申等，1992)。目前已经发现多种具有抗癌功能的类黄酮物质，如山奈素、槲皮素和杨梅酮等类黄酮，可以通过诱导细胞调亡发挥抗癌功能（Kampa era,2007)；国内外科研工作者发现类黄酮化合物具有降血脂、胆固醇的作用，还具有抑制血栓和扩张冠状动脉的功能，因此可以用于治疗心脑血管系统的一些疾病。

玫瑰(Rosa rugosa Thunb.)是蔷薇科蔷薇属落叶丛生灌木，花型秀美，芳香四溢，色彩绚丽，在中国传统名花中评价极高，素有“花中皇后”之称。玫瑰具有重要的经济价值,其花瓣叶片含有多种类黄酮物质，应用于医疗、保健等。

目前尚未见玫瑰功能基因RrFLS1在调控植物类黄酮代谢中的应用的报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种分离的玫瑰功能基因RrFLS1，本发明的目的还涉及该基因在调控植物类黄酮合成中的应用，所述的基因与花色的形成相关。

本发明提供了玫瑰中表达RrFLS1的基因编码序列及其功能，具体包括：RrFLS1基因的核苷酸编码序列的克隆，表达载体的构建，以及将该基因转化宿主烟草，对转基因烟草植株进行分子鉴定和表型观察，以评估该基因在在调控植物类黄酮代谢中的应用的前景。

本发明通过以下技术方案实现：

首先从玫瑰中克隆出RrFLS1功能基因。该基因片段为具有特定序列的DNA分子，其核苷酸序列如序列表SEQ ID NO：1所示，其开放阅读框（编码区）为1008bp。

本发明还提供了这种玫瑰RrFLS1蛋白编码序列，它有335个氨基酸残基，其对应的蛋白质的序列如SEQ ID NO：2所示。

本发明还提供了用于调取获得玫瑰样品中基因RrFLS1的一对核苷酸引物。该引物对根据基因RrFLS1设计，使用该对引物对玫瑰花瓣样品cDNA进行PCR扩增可获得1008bp的基因片段。所述引物对的DNA序列如下所示：

P1正向引物:5’ATGGGGGTAGAGAGAGTTCAAG 3’(序列见序列表SEQ ID NO：3)；

P2反向引物:5’TTACTGGGGGATCTTGTTGA 3’(序列见序列表SEQ ID NO：4)。

本发明还提供了一对用于检测玫瑰RrFLS1基因在转基因烟草中表达的核苷酸的引物对。该引物对根据基因RrFLS1设计，使用此对引物对转化该基因的烟草样品cDNA进行RT-PCR扩增,检测该基因是否在转基因烟草中表达，可获得176bp的基因片段。该引物对的DNA序列如下所示：

P3正向引物:5’TGGAGGGATACGGAACATTTTTA 3’(序列见序列表SEQ ID NO：5)；

P4反向引物:5’CACCACCTTGTGTAGATTCTTTGC 3’(序列见序列表SEQ ID NO：6)。

可利用任何一种可以引导外源基因在植物中表达的载体，例如可以通过直接DNA转化、电导、农杆菌介导等常规生物技术方法将本发明提供的RrFLS1的编码基因导入植物细胞或组织，并将转化的植物组织培育成植株。使用本发明的基因片段构建到植物表达载体中时，在其转录起始核苷酸前面可加上任意一种增强启动子或诱导型启动子。为了便于对转基因植物细胞或者植株进行鉴定及筛选，可对所使用的载体进行加工，如加入具有抗性的抗生素标记物（例如卡那霉素或潮霉素等）。被转化的宿主是包括烟草在内的多种植物，培育不同花色的植物种类。