[发明专利]一种甘蓝型油菜低分子量富含半胱氨酸蛋白及其编码基因

说明书

本发明属于生物基因工程技术领域，具体为一种甘蓝型油菜低分子量富含半胱氨酸蛋白及其编码基因与应用。该蛋白是下述氨基酸残基序列之一：1)序列表中的SEQ ID No：1；2)将序列表中的SEQ ID No:1的氨基酸残基序列经过一至五个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加而形成的且对植物种子含油量具有调控作用的蛋白质。本发明还包括含有本发明基因的重组表达载体、转基因细胞系和工程菌以及扩增该基因中任一片段的引物对。该甘蓝型油菜低分子量富含半胱氨酸蛋白的编码基因的表达改变能改变甘蓝型油菜种子中含油量。本发明为通过分子标记育种或基因工程来提高油菜籽含油量提供了一种新的途径。

技术领域

本发明属于生物基因工程技术领域，具体涉及一种与油菜遗传学调控相关的低分子量富含半胱氨酸蛋白及其编码基因与应用。

背景技术

油菜是重要的经济作物。来自油菜的菜籽油是人类最主要的食用油来源之一，是我国粮油安全保障的重要一环，为我国重要的战略物质之一。作为食用油，菜籽油含有人类所需的多种脂肪酸，如营养价值很高的油酸与亚油酸两者含量高达90％以上，且菜籽油在人体中的消化率平均能达99％，为所有植物油中最高者。菜籽油中还含有多种脂溶性维生素，如维生素A、维生素D和维生素E，是人体脂溶性维生素的重要来源。除了作为食用油，菜籽油还是生物柴油的理想原料。

人们对油菜籽油脂合成与积累机制有一定的了解，并运用这些知识在油菜育种与油菜基因工程方面取得了很大的成绩，比如在食用油方面选育出了低芥酸、低硫苷、低亚麻酸油菜品种，通过基因工程培育出了营养价值很高的高油酸品系；在工业用油方面培育出了高月桂酸与高芥酸油菜的培育；大规模生产的油菜籽含油量达到了42％左右。到目前为止尽管在油菜含油量与菜油品质方面取得了很大的成绩，但是油菜生产中还是会遇到一些新问题，比如相同的品种在不同的生态条件下栽培，种子含油量和产油量会发生改变，导致品种的适应性受限；在相同地区栽培，不同的品种对气候条件反应不一致，有的产油量与品质波动很大，有的影响较小；这些现象说明油菜种子中油脂的合成与积累过程中还有很多我们未知分子作用机制，对这些认识上的缺陷，阻碍了人们进一步提高油菜油脂产量与品质的努力。为了满足社会发展对菜籽油的消费需求的不断增加，必须对参与油菜油脂合成与积累的基因类型进行深入研究。

发明内容

低分子量富含半胱氨酸蛋白(low-molecular-weight cysteine-rich protein)基因在植物中是一个非常大的基因家族，在这个基因家族中，功能已知的基因是极少数，目前仅仅知道这个家族中的部分基因产物与抗病原菌相关，所以又命名为抗微生物肽；另一些已知的作用是参与植物花粉与柱头识别。其他大部分基因功能未知。我们在对油菜油脂合成与积累的分子机制进行深入研究的过程中，从甘蓝型油菜中发现一种编码低分子量富含半胱氨酸蛋白的功能未知基因Bna78。本发明通过基因工程的方法，首次发现低分子量富含半胱氨酸蛋白Bna78及其编码基因，该基因可用于提高甘蓝型油菜种子中的含油量。本发明的目的是提供一种来源于甘蓝型油菜的低分子量富含半胱氨酸蛋白及其编码基因与应用。

本发明提供一种甘蓝型油菜低分子量富含半胱氨酸蛋白，所述蛋白来源于甘蓝型油菜，其名称为Bna78，所述蛋白是具有下述氨基酸残基序列之一的蛋白质：

1)如SEQ ID No:1所示的氨基酸序列；

2)将SEQ ID No:1所示的氨基酸残基序列经过一至五个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加而形成的且对植物的生长发育具有调控作用的蛋白质。

序列表中的SEQ ID No:1由78个氨基酸残基组成。

本发明还提供一种所述的甘蓝型油菜低分子量富含半胱氨酸蛋白的编码基因。

在一种具体的实施方式中，所述基因是下述核苷酸序列之一：

1)如SEQ ID No:2所示的核苷酸序列；