[发明专利]西红花及西红花内生真菌GGPPS基因、基因克隆方法与应用

说明书

本发明涉及西红花及西红花内生真菌GGPPS基因、基因克隆方法与应用，属于基因工程技术领域。本发明公开了西红花和西红花内生真菌的代谢途径中牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶(Geranylgeranyl pyrophosphate synthase，GGPPS)两个基因，其具有SEQ ID NO.4和SEQ ID NO.3所示的核苷酸序列；两个基因具有相同的SEQ ID NO.1序列所示开放阅读框，编码SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列。通过颜色遗传互补反应验证了该GGPPS基因编码的蛋白是具有典型GGPPS酶功能，可催化FPP和IPP合成GGPP(C₂₀)。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，尤其是涉及一种西红花及西红花内生真菌GGPPS基因、基因克隆方法与应用。

背景技术

牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶(Geranylgeranyl pyrophosphate synthase，GGPPS)是萜类、赤霉素、维生素E等化合物合成的关键酶。牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶可催化15碳的法呢基焦磷酸(FPP)和5碳的异戊烯基焦磷酸(IPP)缩合生成20碳的牻牛儿基牻牛儿焦磷酸(GGPP)，GGPP是萜类及其类胡萝卜素生物合成的关键前体物质，参见图1。目前，已从细菌、真菌、藻类和高等植物中均发现该基因的存在，参与不同化合物的生物合成。

中国专利CN 101475946A公布了一种丹参牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶基因及其编码的蛋白质和应用，填补了从我国传统中药材丹参中分离克隆出牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶基因的空白。该发明的牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶基因可通过基因工程技术提高丹参中萜类活性成分丹参酮的含量，有助于丹参药材的品质改良，具有很好的应用前景。

中国专利CN 102174563 A公布了一种提高丹参酮含量的方法，用丹参1-脱氧木酮糖-5-磷酸合成酶(SmDXS)和丹参牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶(SmGGPPS)基因构建成SmDXS和SmGGPPS基因的植物双价高效表达载体，遗传转化丹参叶片获得转SmDXS和SmGGPPS基因的丹参毛状根。

上述两篇专利研究的均是丹参中牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶基因，并确认了其可以参与不同化合物的生物合成。而对于西红花中是否具有牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶以及西红花中牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶基因的功能验证目前专利文献中并没有发现。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供西红花及西红花内生真菌GGPPS基因、基因克隆方法与应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

技术方案一：提供西红花内生真菌GGPPS基因、西红花内生真菌GGPPS基因编码的蛋白质及其应用。

西红花内生真菌牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶基因序列，其是如下的基因(a)或基因(b)：

基因(a)：具有SEQ ID No.3所示的核苷酸序列的基因；

基因(b)：由SEQ ID No.3所示的核苷酸序列经过替换、缺失或添加一个或多个碱基而得到的具有牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成功能的基因。

对于基因(a)而言，从ATG起的795bp到874bp位置包含一个80bp内含子，该基因DNA序列具有SEQ ID No.3所示的核苷酸序列。该基因的cDNA全长序列具有SEQ ID No.1所示的核苷酸序列。

一种西红花内生真菌牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶基因启动子，所述启动子选自以下任意一组并具有启动子功能的核苷酸序列：a、具有SEQ ID No.5所示的核苷酸序列；b、与SEQ ID No.5互补的核苷酸序列。