[发明专利]基因SmLAC1及在调控原花青素合成中的应用

说明书

本发明提供了一种基因SmLAC1，为丹参漆酶基因，丹参漆酶基因SmLAC1的序列如SEQ ID NO.1所示；SmLAC1蛋白的序列如SEQ ID NO.2所示；通过携带SmLAC1的表达载体转化至生物体内，可提高植物体内原花青素的含量；所述生物体包括微生物和植物，所述原花青素为原花青素B1,B2,B3二聚体。该基因是首次从丹参植物中克隆得到，该编码的蛋白能够催化黄烷‑3‑醇聚合成原花青素，在生产有效的活性物质方面具有应用价值，为大规模生产原花青素提供新的途径，也为工业生产其他相关的原花青素奠定了坚实的基础。

技术领域

本发明涉及基因工程及分子生物学技术领域，具体为基因SmLAC1及在调控原花青素合成中的应用。

背景技术

原花青素对于植物具有抗紫外线、抗病、抗虫、清除自由基、调节种子休眠和萌发等生理功能，并影响作物的适口性、可消化性、保健价值等品质性状。原花青素提取物就有多方面的医疗价值，可用于抗衰老、防治心血管疾病、防治肿瘤等，由于其保健和医疗作用，目前已广泛应用于食品、药品和化妆品领域。

原花青素是黄烷-3-醇单体的低聚物或高聚物，如儿茶素和表儿茶素。每分子原花青素由一个起始单元和一个或多个延伸单元构成。根据聚合单体的多少，原花青素分为二聚体、三聚体和四聚体等低聚体和五聚体以上的多聚体。B型原花青素单体间仅有一个内黄烷键，通过C₄-C₈或者C₄-C₆链接。虽然原花青素的聚合的机理已经研究了50多年，但仍存在争议。目前，人们公认的假设是原花青素聚合是通过非酶缩合形成的。然而，其他一些科学家提出，原花青素的聚合可以由氧化酶催化，如多酚氧化酶、漆酶和过氧化物酶。所以，原花青素的聚合机制的研究依然处于起步阶段。

研究发现丹参漆酶基因SmLAC1在花中高表达并受miR397a调控，在过表达miR397a丹参花中，SmLAC1的表达显著降低。SmLAC1可以催化黄烷-3醇单体聚合产生原花青素。

因此，如何对丹参漆酶基因SmLAC1应用于合成花青素中是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供利用丹参漆酶基因SmLAC1调控原花青素合成的方法，以解决上述背景技术中提出的黄烷-3-醇生物合成途径已经基本明确，但是PA聚合机制的全面了解仍处于起步阶段，尤其是对PA氧化聚合的机制还不清楚的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种丹参中漆酶基因SmLAC1，所述丹参中漆酶基因SmLAC1的序列如SEQ ID NO.1所示。

一种丹参中漆酶SmLAC1蛋白，所述SmLAC1蛋白的序列如SEQ ID NO.2所示。

丹参漆酶基因SmLAC1在调控原花青素合成中的应用，其中，所述原花青素包括原花青素B1,B2,B3二聚体。

作为与上述技术方案相同的发明构思，本发明还请求保护利用丹参漆酶基因SmLAC1调控原花青素合成的方法，过程为通过提高丹参漆酶SmLAC1的表达量，提高生物体内原花青素的产量；其中，所述提高丹参漆酶基因SmLAC1的表达量为通过携带SmLAC1的表达载体转化至生物体内；所述生物体包括微生物和植物。

作为上述技术方案优选的技术方案，过程包括：

1)微生物中导入并表达SmLAC1基因，培养含有表达SmLAC1基因的微生物；

2)然后从菌体中提取SmLAC1蛋白进行体外酶活反应，或者从菌体中直接反应提取原花青素。