[发明专利]一种与(E)-β-石竹烯和(E)-a-律草烯合成相关的蛋白及其应用

说明书

本发明一种与(E)‑β‑石竹烯和(E)‑a‑律草烯合成相关的蛋白及其应用，属于分子生物学领域。本发明提供的蛋白，是具有如SEQ ID NO2所示氨基酸序列的蛋白质。本发明的实验证明，本发明得到立马豆(E)‑β‑石竹烯和(E)‑a‑律草烯合成酶的cDNA核酸序列及(E)‑β‑石竹烯和(E)‑a‑律草烯合成酶编码蛋白序列，大肠杆菌中表达的(E)‑β‑石竹烯和(E)‑a‑律草烯合成酶蛋白具有FPP合成活性，可应用于化合物的生物合成和通过转基因技术提高水稻、玉米和蔬菜等农作物抗虫性。

技术领域

本发明属于植物分子生物学领域，特别涉及一种(E)-β-石竹烯和(E)-a-律草烯合成相关的蛋白，编码其的基因及其应用。

背景技术

植物的间接防御反应是在玉米上首次发现的，这种防御反应的特点是被植食性昆虫取食之后，植物依靠特异性挥发物的释放来吸引昆虫的天敌，从而达到防御植食性昆虫的目的。许多植物在被植食性昆虫取食之后可以提高特异性挥发物释放的量，一些植食性昆虫诱导的挥发物可以吸引植食性昆虫的天敌(捕食性或寄生性)，这些挥发物就成为植物间接防御的媒介(信号)物质，所以植物间接防御研究的核心是植物特异性的挥发性信号物质及其调控机制。相对于已经有一定研究基础的生态方面的研究，植物间接防御反应在分子生物学方面的研究还很薄弱。利用分子生物学技术以及转基因技术研究植物特异性的挥发物可以最大程度的去除背景干扰，容易地找到植食性昆虫诱导后表达量特异性上升的挥发物。目前植物间接防御反应在分子生物学方面的研究主要进行以下两方面：一方面是有多少基因直接参与植食性昆虫诱导后，植物特异性挥发物的生物合成；另一方面是这些基因怎样调控挥发物的合成，产物是什么以及这些产物具有什么样的作用。

植物萜烯(单萜烯、倍半萜烯、双萜烯)类化合物是植物在被植食性昆虫诱导后最常见，最多样的植物挥发物类群。一些特定种类的萜烯化合物在植物间接防御方面的功能，已经通过人工合成标准化合物，从生态学方面进行了研究。在基因水平上，从调控植物萜烯合成酶基因的表达出发，也验证了部分萜烯化合物在植物间接防御方面的功能。所有的萜烯化合物都是由萜烯合成酶调控合成的，萜烯合成酶是合成植物萜烯类挥发物末端合成酶。因此，研究萜烯合成酶以及萜烯合成酶基因对于确定植食性昆虫诱导的植物特异性挥发物具有重要意义。

发明内容

本发明提供一种与萜烯类化合物合成相关的蛋白及其编码基因。

一种与萜烯类化合物合成相关的蛋白，具有SEQ ID NO2所述的氨基酸序列。

所述萜烯类化合物为(E)-β-石竹烯和(E)-a-律草烯。

上述蛋白的编码基因。

所述编码基因具有SEQ ID NO1所示的核苷酸序列或SEQ ID NO1中第60-1820位核苷酸序列。

含有上述编码基因的重组载体或转基因细胞系或重组菌。

上述重组载体为将上述编码基因插入到表达载体中，得到表达所述蛋白的载体。

所述编码基因具有SEQ ID NO1所述的序列，该序列插入表达载体pET28a的Xho I和NcoI间。

上述重组菌为将上述的重组载体导入目的菌得到的重组菌，所述目的菌具体为大肠杆菌。

上述蛋白或上述编码基因或上述重组载体或上述的重组菌在合成萜烯类化合物中的应用。

上述应用中，上述萜烯类化合物为(E)-β-石竹烯和(E)-a-律草烯。