[发明专利]红花CtACO3基因、其编码蛋白质及应用

说明书

本发明涉及基因工程领域，具体是红花CtACO3基因及其编码蛋白质在提高红花中黄酮类化合物含量中的应用。本发明首次提供了红花CtACO3参与红花黄酮生物合成途径相关基因的调控，CtACO3通过转基因的方法转入红花中，可以提高醌式查尔酮类化合物的含量。

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体地说，是红花CtACO3基因、其编码蛋白质及应用。

背景技术

传统中药红花(Carthami Flos)具有活血祛瘀，通经活络的功效，其主要成分为黄酮类化合物，羟基红花黄色素A(HSYA)、Carthamin、槲皮素及其苷类、山萘酚及其苷类被认为是其发挥药理活性的主要活性成分。因此，通过红花黄酮代谢通道关键基因的调控是提高红花黄酮含量的一种有效方法。

黄酮类成分是植物重要的次生代谢产物，广泛地受到外界环境及刺激的影响。作为气态植物激素，乙烯调节植物生长，发育和应激反应的各种过程，并且作为传导外界刺激的信号分子。研究表明，乙烯及其前体ACC的外源应用可以诱导黄酮醇积累。ACO参与乙烯生物合成的最后步骤并催化ACC至乙烯，其与植物的生理和生物化学变化密切相关。但ACO对黄酮类化合物积累或黄酮类代谢途径的影响仍不清楚。

发明内容

本发明的目的在于提供红花CtACO3基因的核苷酸序列及其编码蛋白和应用。

本发明的第一方面，提供一种红花CtACO3(ACC氧化酶)基因，其核苷酸序列如SEQID NO.1所示。所述的红花CtACO3基因全长1920bp，其开放阅读框(ORF，Open ReadingFrame)区包含了1005bp，编码334个氨基酸，开放阅读框的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。

本发明的第二方面，提供一种红花CtACO3蛋白，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

本发明的第三方面，提供一种重组表达载体、重组菌或转基因植物，所述的重组表达载体、重组菌或转基因植物含有上述红花CtACO3基因SEQ ID NO.1或其开放阅读框SEQID NO.3。

优选的，在制备所述的重组表达载体、重组菌或转基因植物时，用于扩增红花CtACO3基因开放阅读框的引物对分别如SEQ ID NO.4和SEQ ID NO.5所示：

CtACO3F：GAGCTTTCGCGGATCCGCCACCATGGGACACACACTGAT(SEQ ID NO.4)；

CtACO3R：ATTTAATTACCTGCAGGGCTTTCAGCGGCAATGGGGGTGG(SEQ ID NO.5)。

优选的，所述的重组表达载体为植物表达载体。更优选真核表达载体pMT39。

优选的，所述的重组菌，即宿主细胞，为大肠杆菌、农杆菌等。优选为农杆菌。更优选农杆菌GV3101。

本发明的第四方面，提供上述的红花CtACO3基因在提高红花中黄酮类化合物含量中的应用。

优选的，所述的红花CtACO3基因提高红花重要活性成分醌式查尔酮，如羟基红花黄色素A(HSYA)、Carthamin的含量。

本发明的第四方面，提供上述的红花CtACO3蛋白在提高红花中黄酮类化合物含量中的应用。

优选的，所述的红花CtACO3蛋白提高红花重要活性成分醌式查尔酮，如羟基红花黄色素A(HSYA)、Carthamin的含量。

本发明的第六方面，提供一种提高红花中黄酮类化合物含量的转基因方法，所述的提高红花中黄酮类化合物含量的转基因方法是将含有上述红花CtACO3基因或其开放阅读框的重组菌采用花粉管通道法遗传转化红花。