[发明专利]柿原花青素前体跨膜转运基因DkMATE5及其应用

说明书

本发明公开了一种柿原花青素前体跨膜转运基因DkMATE5及其应用，属于植物基因工程技术领域，本发明通过转录组数据库首次筛选获得DkMATE4和DkMATE5基因，并发现DkMATE5蛋白具有原花青素转运功能。通过大肠杆菌体内互补实验分析进一步证明了DkMATE5基因促进柿原花青素前体儿茶素、表儿茶素以及表儿茶素没食子酸的偏好性跨膜转运。该发明为不同脱涩类型柿品种原花青素成分和含量差异的解析以及甜柿遗传改良提供了科学依据和新的基因资源。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，具体涉及柿原花青素前体跨膜转运基因DkMATE5及其应用。

背景技术

柿果含有的大量原花青素(Proanthocyanidins，PAs；俗称“柿单宁”)，是决定果实成熟度和商品品质的重要指标。原花青素的生物合成包括莽草酸、公共苯丙烷、核心类黄酮-花青素和原花青素特异途径。原花青素前体物质在细胞质中合成，通过定位于液泡膜上的转运蛋白识别并转运至液泡中聚合，从而形成大分子原花青素。目前，原花青素生物合成的结构基因和调控基因都已克隆和鉴定，但原花青素前体的跨膜转运研究较少。尤其是柿原花青素前体物质的偏好性转运是否造成柿品种脱涩类型差异迄今尚不完全清楚。

多药和有毒化合物排出(multidrug and toxic compound extrusion,MATE)蛋白存在于细菌、酵母、植物和动物中，在大多数原核和真核生物中执行着相对保守、基础的转运功能。拟南芥MATE家族有56个成员，其中TT12编码的MATE转运蛋白转运类黄酮进入液泡。MATE蛋白在柿原花青素前体物质跨膜转运中的作用尚不清楚。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种柿原花青素前体跨膜转运基因DkMATE5及其应用，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明首次克隆了具有原花青素前体跨膜转运功能的DkMATE5基因，并发现其在柿原花青素前体跨膜转运中具有选择性，其偏好性转运儿茶素、表儿茶素以及表儿茶素没食子酸。这种偏好性转运是导致柿品种脱涩类型差异的原因，为后续的甜柿遗传改良提供了科学依据和新的基因资源。

本发明的目的之二在于提供上述柿原花青素前体跨膜转运基因DkMATE5在偏好性转运儿茶素、表儿茶素和表儿茶素没食子酸中的应用。

本发明的目的之三在于提供上述柿原花青素前体跨膜转运基因DkMATE5在原花青素转运中的应用。

本发明的目的之四在于提供一种用于扩增如上述DkMATE5基因的扩增引物，所述扩增引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.4-5所示。

本发明的目的之五在于提供一种用于检测DkMATE5基因的荧光定量PCR特异引物，所述荧光定量PCR特异引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.6-7所示。

本发明的目的之六在于提供一种表达载体，所述表达载体中包含上述DkMATE5基因。

本发明的目的之七在于提供一种遗传工程菌，所述遗传工程菌中包含上述表达载体。

本发明的目的之八在于提供上述表达载体或遗传工程菌在促进儿茶素、表儿茶素和表儿茶素没食子酸跨膜转运中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过转录组数据库筛选，首次获得DkMATE4和DkMATE5基因，并发现其中DkMATE5蛋白具有原花青素前体转运功能。通过大肠杆菌体内互补实验进一步证明DkMATE5基因促进柿原花青素前体儿茶素、表儿茶素以及表儿茶素没食子酸的偏好性跨膜转运。该发明为不同脱涩类型柿品种原花青素成分和含量差异的解析以及甜柿遗传改良提供了科学依据和新的基因资源。

附图说明