[发明专利]一种黑莓RuHCT1基因及其表达蛋白和应用

说明书

本发明公开了一种黑莓RuHCT1基因及其表达蛋白和应用，属于植物基因工程技术领域。本发明基于黑莓果实转录组数据，克隆、鉴定了一种黑莓RuHCT1基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，其所表达蛋白如SEQ ID NO.2所示。对转黑莓RuHCT1基因烟草阳性植株进行代谢组检测分析表明，RuHCT1基因的过量表达显著提高了植株中花青素的含量，表明RuHCT1是调控黑莓黄酮醇类物质合成的关键酶基因，在黄酮醇类物质的合成中有重要作用，有望应用于培育获得具有高花青素含量的转基因植物。花青素在染料、医药、化妆品等方面具有广泛的应用，通常由植物中提取，因此本发明具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，更具体地说，涉及一种黑莓RuHCT1基因及其表达蛋白和应用。

背景技术

黑莓(Rubus spp.)是蔷薇科(Rasaceae)悬钩子属(Rubus)实心莓亚属(Eubatus)灌木，属于第三代小果类果树。其果实为聚合浆果，富含多种活性物质，包括维生素、酚类物质以及多种矿物质元素，具有较高的营养价值。黑莓果实还具有抗菌、抗癌、抗氧化、防护肝损伤和保护心血管系统等药用价值，因此，深受消费者喜爱，被广泛应用于食品和保健领域。黑莓作为经济果树，果实利用率极高，果实加工副产品也仍具有高质量的生物活性物质，尤其是酚类物质中的花青素物质，具有极高的经济价值和研究意义。

花青素是广泛存在于植物体内的一种黄酮类物质，易溶于水。植物中常见的花青素有6大类：锦葵色素、牵牛花色素、芍药色素、矢车菊色素、天竺葵色素及飞燕草色素，广泛存在于植物花瓣、果实的细胞液组织及茎叶的表面细胞中，大多与糖结合形成糖苷。由于环上羟基和糖基数目与位置的多变，花色苷的种类多而繁复，具有多种显著的生物活性。如抗炎、抗氧化、延缓衰老、改善胰岛功能、诱导肿瘤细胞凋亡及提高免疫力等。但是花色苷化学性质活泼，极易失活。研究发现，将花青素的糖基与芳香族或脂肪族取代基进行酰化反应，能使花青素有更高的稳定性、显色性以及抗氧化活性。

酰基化是花青素最常见的修饰之一，根据酰基供体的不同，花青素酰基转移酶有2种类型。I类以酰基辅酶A(酰基-CoA)为酰基供体，属于BAHD超级家族酶。II类以酰基活化糖(β-缩醛酯或1-O-β-葡萄糖酯)作为酰基供体，属于丝氨酸羧肽酶(SCPL)。有趣的是，BAHD酰基转移酶家族是植物中特有的对植物次级代谢产物进行酰基化修饰、参与植物次生代谢反应的一类蛋白，其中羟基肉桂酰基转移酶(hydroxycinnamoyltransferase，HCT)是BAHD超家族的一个重要分支。有研究人员通过系统发育分析，将BAHD分为5个分支，其中3个分支含有HCT。HCT具有莽草酸羟基肉桂酰基转移酶和奎尼酸羟基肉桂酰基转移酶的双重活性，具有底物普适性，能酰化多种底物，包括莽草酸、奎尼酸、4-羟基苯乳酸等。此外，HCT是苯丙氨酸代谢途径的关键酶之一，已在拟南芥(Arabidopsis)、烟草(Nicotiana)、番茄(Lycopersicon)、杨树(Populus)、苔藓(Plagiochasma)等多种植物中研究，发现HCT与植物花青素、木质素、酚酸类等物质的生物合成相关。

目前对于HCT的功能研究主要集中于其对木质素生物合成的影响，鲜少有与花青素合成相关的报道，在黑莓中尚未研究。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明所要解决的技术问题在于提供一种黑莓RuHCT1基因。本发明所要解决的另一技术问题在于提供前述基因的表达蛋白。本发明最后所要解决的另一技术问题在于提供所述黑莓RuHCT1基因的具体应用。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种黑莓RuHCT1基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

所述的黑莓RuHCT1基因的表达蛋白，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

含有所述的黑莓RuHCT1基因的表达盒、载体、宿主菌或细胞系。