一条天目地黄RcMYB3基因及其在提高植物花青素含量中的应用
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2024-01-30 09:32:07
本发明提供一条天目地黄RcMYB3基因及其在提高植物花青素含量中的应用。RcMYB3转录因子来源地黄近缘物种天目地黄,与拟南芥PAP2基因cDNA相似性51.09%,序列长度963bp,包含一个完整的开放阅读框,编码区长度795bp,推测编码264个氨基酸。其核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示;其氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。对RcMYB3氨基酸序列的结构特征和进化特征进行分析,与已知花青素调控MYB转录因子的同源性均低于50%。RcMYB3基因可参与调控花青素的合成,利用转基因技术将RcMYB3转录因子过量表达载体转化地黄,可以有效提高地黄叶和块根的花青素含量。
花青素(Anthocyanidin)是一类广泛存在与植物中的水溶性天然色素,属于黄酮类化合物。花青素在自然状态下常与根中单糖形成糖苷,成为花色苷(Anthocyanin)。花青素可以延缓衰老,激活巨噬细胞,保护血管,降低糖尿病的发病风险,改善老年痴呆,降低癌症的发生率等。有研究表明,花青素是迄今为止所发现的最有效的天然水溶性自由基清除剂,抗氧化活性非常高。而且,花青素口服时易被人体快速吸收,能在口服后45min后快速进入人体各个组织器官。地黄块根和叶中花青素的研究迄今未见报道。因此,培育花青素含量高的地黄品种将为地黄的药食功能拓展提供新的思路。
地黄属Rehmannia为玄参科Scrophulariaceae草本植物。根据《中国植物志》记载,地黄属包括地黄Remannia glutinosa、天目地黄Remannia chingii、裂叶地黄Remannia piasezkii、湖北地黄Remannia henryi、高地黄Remannia elata和茄叶地黄Remannia solanifolia等6种植物。其中地黄为4倍体物种,以块根入药,为常用大宗中药材,在我国有几千年的用药历史,始载于《神农百草经》,列为上品。栽培的地黄主要分布在河南、山西、河北、山东等地,道地产区在河南焦作的温县、武陟、修武、沁阳等地,常年保持10万亩以上的种植面积。天目地黄、湖北地黄、裂叶地黄和高地黄为2倍体物种,以全草入药,虽未被《中国药典》收录,但在民间也有较长的用药历史。地黄属植物的叶和根部均含有丰富的环烯醚萜苷、苯乙醇苷、水苏糖、多糖、紫罗兰酮、三萜、黄酮等多种活性成分,具有抗肿瘤、抗氧化、抗炎、抗糖尿病、抗老年痴呆、改善肠道功能等药理活性,具有重要的药用价值。
此技术是河南农业大学王丰青研发,河南农业大学注册地位于河南省郑州市郑东新区龙子湖高校园区15号,法定代表人为介晓磊。经营范围包括培养高等学历农业人才,促进农业发展。 农学、农业工程、牧医工程、生物工程、经贸、林学、园艺、土地资源与管理、环境工程、信息管理与信息系统、食品科学与工程、英语、计算机科学与技术学科大专、本科、研究生班、硕士研究生、博士研究生学历教育 相关科学研究、继续教育、专业培训、学术交流与技术开发 农牧林业社会服务
本发明有益效果:
本发明涉及一个来源于地黄近缘物种天目地黄的RcMYB3转录因子,与拟南芥PAP2基因cDNA相似性为51.09%,序列长度为963bp,包含一个完整的开放阅读框,编码区长度为795bp,推测编码264个氨基酸。并对RcMYB3氨基酸序列的结构特征和进化特征进行分析,与已知的花青素调控MYB转录因子的同源性均低于50%。
本发明通过对转RcMYB3基因地黄叶和块根花青素途径结构基因表达量的分析可知,RcMYB3基因通过促进催化酶基因的表达量实现提高地黄叶和块根中的花青素含量。通过对RcMYB3结合烟草NtANS和NtDFR基因启动子的双荧光素酶活性分析可知,RcMYB3可以绑定到NtDFR和NtANS启动子上,增强启动子的活性,RcMYB3使NtDFR启动子的活性增强了14.16倍,使NtANS启动子的活性增强了108.30倍。由此可知,RcMYB3是一个花青素合成强调控因子,为地黄属植物的品种改良提供了优异的基因,对于培育高花青素含量的地黄品种具有重要意义。
技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地保定,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接此项目。。