[发明专利]调控橡胶树花青素合成的转录因子及其编码基因与应用

说明书

本发明涉及分子生物学，具体公开了正调控橡胶树花青素合成的R2R3‑MYB转录因子HbAn1及其编码基因与应用。所述转录因子HbAn1的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，其编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明首次从橡胶树中分离出调控花青素合成R2R3‑MYB转录因子HbAn1的编码基因序列，并明确其功能及应用范围。经研究分析发现，HbAn1随着叶片老化及花青素逐渐褪去，其表达量逐渐下降，同时，暗培养嫩茎中HbAn1表达要高于光照培养嫩茎，这与花青素含量正相关。所述转录因子可正调控橡胶树花青素的合成，能够通过自身过表达实现花青素累积量增加。

技术领域

本发明涉及分子生物学，具体地说，涉及正调控橡胶树花青素合成的R2R3-MYB转录因子HbAn1及其编码基因与应用。

背景技术

早在1994年马来西亚的Arokiaraj等使用基因枪法，获得世界上第一株橡胶树转基因植株，然而，至今为止均以nptII为筛选标记，gus或gfp为报告基因，筛选效率均较低，需要发展新型的橡胶树转基因筛选基因。花青素通常呈红色或紫色，由于肉眼直接可辨，已被应用于玉米、烟草、西红柿、红薯、葡萄、苹果等转基因体系的可视化筛选标记及病毒侵染示踪、硼元素缺乏实时监测，其主要受由R2R3-MYB、bHLH和WD40三类转录因子构成MBW(MYB-bHLH-WD40)复合体调控，其中WD40在MBW复合体中主要起到骨架作用，R2R3-MYB/bHLH蛋白，直接结合到结构基因的启动子，激活结构基因表达，因此，R2R3-MYB转录因子是调控花青素合成的关键因子。

控制植物花青素累积R2R3-MYB转录因子在分子结构上具有很强保守性，它具有R2、R3两个保守结构域，且R3具有与bHLH互作结构域，这为同源克隆和识别提供了分子特征。同时，R2R3-MYB也具有特异结构，使得R2R3-MYB在花青素合成调控具有物种和组织特异性。如苹果控制花青素合成的R2R3-MYB主要包括MdMYB1、MdMYBA、MdMYB10和MdMYB110a，其中，MdMYB1和MdMYBA主要调控果皮花青素的生物合成，MdMYB10参与果皮、果肉以及叶片中花青素的调控，而果实外皮层组织的花青素合成则由与MdMYB10同源的Md110a调控。同样的MYB基因转入不同的植物中，诱导花青素的合成积累存在较大差异。苹果R6：MdMYB10过表达使苹果的愈伤组织、芽、植株均可用肉眼观察到红色花青素，而只能使草莓的叶片和根部观察到红色花青素积累，马铃薯芽或根需要酸性甲醇提后，才能观察到花青素累积。烟草MYB类转录因子NtAn2能使烟草花器官累积花青素，蒺藜苜蓿的MYB类转录因子LAP1能使蒺藜苜蓿、紫花苜蓿花青素累积。这意味着物种自身来源的花青素累积R2R3-MYB转录因子，能够通过自身过表达实现花青素累积量增加。

橡胶树古铜期叶片以及暗培养下植株茎秆均为紫红色，同时，橡胶树胚状体在茉莉酸诱导时也会变红，这些组织的颜色均由花青素-矢车菊素累积造成，说明橡胶树自身具有花青素合成的完整的代谢途径，为利用花青素基因结构保守性克隆橡胶树花青素R2R3-MYB调控基因，以及发展橡胶树花青素筛选标记基因提供了可能。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种正调控橡胶树花青素合成的R2R3-MYB转录因子HbAn1及其编码基因与应用。

为了实现本发明目的，本发明的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了正调控橡胶树花青素合成的R2R3-MYB转录因子HbAn1，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

第二方面，本发明提供了前述转录因子HbAn1的编码基因，其核苷酸序列如SEQ IDNO.2所示。

本发明经试验研究发现，前述转录因子可正调控橡胶树花青素的合成，能够通过自身过表达实现花青素累积量增加。

因此，所述编码基因在与橡胶树合成花青素相关的方面具有良好的应用前景。