[发明专利]一种调控野牡丹属植物花色形成的转录因子及其编码基因和应用

说明书

本发明公开了一种调控野牡丹属植物花色形成的转录因子及其编码基因和应用。所述的转录因子包括MedPAP1和MedTT8，MedPAP1的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示，MedTT8的氨基酸序列如SEQ ID No.4所示。利用瞬时表达方法分别转化至本氏烟草叶片及白花蝴蝶兰花瓣及萼片，结果显示，共表达转录因子MedPAP1和MedTT8的编码基因MedPAP1和MedTT8能够使烟草叶片和蝴蝶兰花瓣呈现红色和淡紫红色，并且能够提高烟草及蝴蝶兰花青苷合成途径关键酶基因的表达水平，支持转录因子MedPAP1和MedTT8形成复合体共同调控地菍花色形成。

技术领域

本发明属于植物基因工程领域，具体涉及一种调控野牡丹属植物花色形成的转录因子及其编码基因和应用。

背景技术

地菍（Melastoma dodecandrum）又名铺地锦和地石榴，为野牡丹科（Melastomataceae）野牡丹属（Melastoma）多年生匍匐状亚灌木植物。地菍在我国广泛分布于长江流域以南各地区，其适应性强、生长快、花期长、花量大、花色艳，植株低矮匍匐，可作为优良的园林观赏植物，开发利用潜力巨大。花色是地菍主要的观赏性状之一，为进一步发挥地菍的园林应用价值，可将花色改良作为其品种开发的新目标。

杂交育种目前是野牡丹属新品种培育的主要手段，通常要经过多代选育获得理想品种，育种周期长且目标性状不稳定。近些年，分子定向育种手段发展迅速，通过转基因技术改变调控观赏性状基因的表达水平，从而获得新表型的转基因植株，最终得到理想的品种。挖掘调控观赏性状的关键基因可为分子育种的开展提供重要的遗传资源和信息。

花青苷是高等植物中重要的次生代谢产物并且分布广泛，能使植物器官呈现红色、紫色和蓝色等，其生物合成途径已被完全解析。花色的本质是花青苷物质在花瓣上的累积而形成。高等植物R2R3-MYB转录因子家族及bHLH转录因子家族参与调控多种生物过程，包括调控次生代谢产物的合成。这两类转录因子在花青苷合成调控中具有重要作用，其功能在模式和非模式植物中都得到了验证。例如，红掌（Anthurium andraeanum）中AaMYB6蛋白和AabHLH1蛋白存在互作关系，调控其佛焰苞呈现粉红色；中国水仙（Narcissus tazettavar. chinensis）NtMYB8蛋白和NtbHLH1蛋白存在互作关系，激活类黄酮合成途径，可能促进副冠中黄酮醇的合成；蜡梅（Chimonanthus praecox）bHLH类转录因子CpTT8是花青素苷合成过程中正向调控因子，其与CpMYB蛋白互相作用共同调控CpANS基因表达进而使蜡梅中花青苷累积。

目前，野牡丹属植物未见到关于其花色等观赏性状形成的分子机制研究报道，其花色形成分子机制尚不明确。为使地菍得到进一步的开发利用，丰富野牡丹属观赏品种资源，有必要揭示调控地菍花色形成的分子机制，为其新花色品种的培养提供重要的分子资源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种调控野牡丹属植物花色形成的转录因子及其编码基因和应用，从地菍中克隆得到调控野牡丹属植物花色形成的转录因子MedPAP1和MedTT8的编码基因MedPAP1和MedTT8，并且明确这两个转录因子的应用，即转录因子MedPAP1和转录因子MedTT8在调控野牡丹属植物花色形成及调控野牡丹属植物中花青苷合成中的应用。

本发明采取的技术方案是：

本发明首先提供了一种调控野牡丹属植物花色形成的转录因子，所述的转录因子包括转录因子MedPAP1和转录因子MedTT8，MedPAP1的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示，MedTT8的氨基酸序列如SEQ ID No.4所示。