[发明专利]青蒿AaMYBL1蛋白编码序列及其应用

说明书

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及一种青蒿AaMYBL1蛋白编码序列及其应用。

背景技术

植物新陈代谢分为初生代谢和次生代谢，初生代谢产物(如糖类、脂类和核酸)存在于所有植物中，是维持细胞生命活动所必需的，而植物次生代谢产物是指植物中一大类并非植物生长发育所必需的小分子有机化合物，其产生和分布具有种属、组织器官和生长发育特异性。大多数植物叶片表面并不是光滑的，而是具有许多类型的毛状结构。根据其功能和形态分为两大类：一类是不具有分泌功能的纤毛；另一类是具有分泌功能的腺毛。前一类的主要代表是棉花的棉纤维，它是棉花种子表皮特化的单细胞纤毛。而分泌型腺毛是植物表皮细胞特化出的一种多细胞结构，近年来对腺毛的研究发现，许多有价值的次生代谢产物都是在这一结构中特异性合成和储存。比如以薄荷精油，玫瑰精油为代表的一大类天然香精香料；以青蒿素为代表的中草药有效成分；以啤酒花为代表的天然植物添加剂。

在天然植株中产生的次生代谢产物含量极低，而使用化学合成的方法，工艺流程复杂、成本高，并且很多次生代谢产物添加到食品化妆品行业，使用天然的植物材料更加安全。因此，研究人员开始探索其他的提高植物次生代谢产物含量的方法，在诸多方法之中，提高腺毛密度被认为是一种直接有效的方法。在腺毛中特异性合成的次生代谢产物有个共同的特点，即参与这些次生代谢产物合成的关键酶基因只在腺毛中特异表达。因此，利用基因工程的方法调控腺毛密度是颇具应用价值的植物遗传操作手段。

近年来，在非分泌型的单细胞腺毛发育调控中，研究人员已经取得了很多成果。比如，在模式植物拟南芥中，单细胞纤毛的发育调控机制已经基本清楚。在有重要经济价值的棉花中，单细胞纤毛(棉纤维)的发育调控机制也取得了很多的研究成果。而在次生代谢领域，关于分泌型腺毛的报道还比较少。特别是在传统中草药青蒿的研究中，研究主要集中在对合成关键酶基因的转录调控方面，还没有调控腺毛密度的报道。

如果通过对青蒿栽培种的品种分析，转录因子的表达分析等技术，从青蒿中克隆出可以调控青蒿腺毛密度的基因，那么就可以使用基因工程手段提高青蒿叶片表皮腺毛密度，从而提高重要次生代谢产物青蒿素的含量。通过对两个地区青蒿栽培种的品种分析，从青蒿中克隆了一个R3MYB类转录因子，采用基因工程手段，将该转录因子干扰载体转化青蒿，可以显著提高青蒿腺毛密度，从而提高青蒿中的次生代谢物质青蒿素的含量。为提高青蒿素含量提供了一种新的策略和靶标基因。为进一步研究青蒿腺毛发育提供了理论基础。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种青蒿AaMYBL1蛋白编码序列，该基因编码R3MYB类转录因子(AaMYBL1)，它参与调控青蒿腺毛的密度；利用转基因技术将青蒿AaMYBL1转录因子干扰载体转化青蒿可以有效调控青蒿表皮的腺毛密度，从而提高青蒿素的含量。在非转基因普通青蒿的叶片表皮腺毛密度为24个每平方毫米，抑制AaMYBL1基因表达的转基因青蒿的叶片腺毛密度提高到34个每平方毫米。而每片叶片总腺毛数量从61947个提高到93683个(图1)。与之对应的青蒿素含量从非转基因青蒿的8mg/g DW提高到12mg/g DW(图2)，该发明对于为青蒿素的规模化生产提供高产、稳定新药源具有重要意义。

本发明是通过以下的技术方案实现的，

第一方面，本发明涉及一种青蒿MYB-like类转录因子编码序列AaMYBL1，所述编码序列编码的氨基酸序列如SEQ ID NO：4所示。

优选地，所述编码序列的核苷酸序列如SEQ ID NO：3所示。

第二方面，本发明涉及一种多肽，所述多肽的氨基酸序列如SEQ ID NO：4所示。

第三方面，本发明涉及一种前述的青蒿MYB-like类转录因子编码序列AaMYBL1在提高青蒿素含量中的应用，所述编码序列通过提高青蒿腺毛密度而提高青蒿素含量。

优选地，所述应用包括如下步骤：

步骤一，将青蒿MYB-like类转录因子编码序列AaMYBL1连于植物表达调控序列上，构建含青蒿MYB-like类转录因子编码序列的植物表达载体；

步骤二，将步骤一中的表达载体转入农杆菌，将农杆菌转入青蒿；

步骤三，通过抗生素筛选，获得含有青蒿青蒿MYB-like类转录因子编码序列AaMYBL1的转化细胞，再生转基因植株，所述转基因植株的青蒿素含量得到提高。

优选地，步骤二中，所述转入具体为：采用冻融法进行转入。