[发明专利]一种牡丹中参与花青苷转运和积累的GST基因及其应用

说明书

本发明公开了一种牡丹中参与花青苷转运和积累的GST基因及其应用，从牡丹(P.suffruticosa)中分离和鉴定出一个参与花青苷转运和积累的GST基因，其在花青苷转运和积累方面发挥重要作用，能够丰富牡丹花朵红色性状的转基因材料库，为未来培育和调控牡丹红色性状花朵的分子育种提供了有力支持。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种牡丹中参与花青苷转运和积累的GST(Glutathione S-transferase)基因及其应用。

背景技术

植物花色是观赏植物重要的观赏性状之一，花色改良一直是园艺工作者重要的育种目标。牡丹(Paeonia suffruticosa)是我国传统名花的精品，素有“花中之王”的美誉，经长期栽培选育，已形成多种色系，在国内外市场都备受喜爱。

但是，长期以来牡丹的育种模式主要以品种间杂交为主，在育种过程中随机性和盲目性较高，通常要耗费大量的时间和精力经过多代的选育才能得到理想中的品种。近年来，随着科学技术的飞速发展，利用转基因技术的靶向分子育种技术在农作物和园艺花卉得到了广泛的运用。所述分子育种主要通过转基因技术将控制相关表型性状的基因在目标植物中过表达或敲除，从而使植物获得或丢失相应的表型，最终得到理想的品种。因此，筛选控制相关表型性状的关键基因是分子育种的前提基础和重要资源。

花青苷(Anthocyanin)作为类黄酮中最重要的显色物质，是花青素经羟基化、甲氧基化、糖基化和酰基化等一系列修饰后形成的稳定化合物，可以控制花朵红色、粉色、紫罗兰及蓝色等颜色的变化，使植物呈现五彩缤纷的色彩。目前，花青苷的合成途径已被研究的较为清晰，具有高度保守性，其调控机制也在许多模式和非模式植物中得到了报道。但花色的最终呈现还需花青苷到液泡的转运和积累，目前通过基因敲除和互补试验证明，GSTs家族的一些成员参与了花青苷的运输，是将花青苷从内质网运至液泡的高效转运者。玉米Bronze2(BZ2)基因是最早发现的与花青素转运有关的GST家族成员，在BZ2缺失突变体中检测到花青素累积在细胞质中，而没有被转运至液泡；拟南芥AtGSTF12(AtTT19)被证明参与花青素/原花青素的转运和积累；草莓中的RAP编码GST转运蛋白，其瞬时敲除会导致果实着色减少；苹果MdGSTF6基因被证明参与花青苷转运，过表达于拟南芥TT19突变体中能够恢复其花青苷缺失的表型，等等。

尽管GST已在多种植物中被证实参与花青苷的转运和积累，但研究多集中在模式植物或农作物上，对于观赏花卉在该基因家族的研究却相对匮乏，尤其是在牡丹中更是鲜有报道。

因此，补充GST基因在牡丹中促进花青苷转运和积累所发挥的作用，是未来牡丹花色分子改良育种的重要基础和前提。

发明内容

本发明的目的是提供一个牡丹中参与花青苷转运和积累的GST基因及其应用，来完善牡丹中控制花朵红色性状通路的完整性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的牡丹中参与花青苷转运和积累的GST基因，从牡丹(P.suffruticosa)中分离和鉴定出一个参与花青苷转运和积累的GST基因，该基因的CDS序列为：