本发明专利技术具体公开了一种茶树MYB转录因子CsAN1及其在调控花青素代谢中的应用，所述茶树MYB转录因子CsAN1的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。CsAN1连接了35S启动子后连接到pBI121载体，利用农杆菌GV3101介导转化烟草，同时将该基因以及与其能形成复合物的基因CsGL3和CsTTG1分别转化烟草，超表达植株烟草叶片变红，通过分光光度计检测到花青素含量显著提高，通过HPLC检测到矢车菊色素和飞燕草色素两种主要色素。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及植物基因工程领域，具体地，涉及一种茶树MYB转录因子CsAN1及其在调控花青素代谢中的应用。
技术介绍
茶叶是世界上最重要的无酒精饮料之一，其富含茶多酚、茶氨酸、咖啡碱及多种类黄酮类物质等，这些物质赋予了茶叶医疗保健的重要功效。中国是茶叶的生产大国，种植茶叶是目前很多山区经济的重要来源，茶叶也是我国出口创汇的重要农产品。高花青素含量的茶叶不仅能更直接的为饮茶者带来多重的保健功效，其紫化叶片特征使其具备了极高的观赏价值，在观光茶园中有着大规模的应用。茶树紫化芽叶形成的分子机制具有重要的现实意义及广泛的利用价值。花青素是植物界中最大的水溶性色素家族，也是类黄酮类家族中的一员。现已知的花青苷有20多种，植物中常见的有6种，即矢车菊色素（Cyanidin）、飞燕草色素（Delphidin）、天竺葵色素（Pelargonidin）、芍药色素（Peonidin）、牵牛花色素（Petunidin）和锦葵色素（Malvidin）。花青素储存在植物的液泡中，是根、茎、叶、花、果实和种子等这些植物组织显示紫色、红色及蓝色的主要原因（Koesetal.，2005；Tanakaetal.，2008）。花青素对植物的生长代谢具有非常重要的作用，如吸引昆虫授粉和帮助种子传播等。在植物体内，花青素还充当着响应生理和环境变化的保护机制，有利于植物应对各种生物和非生物胁迫（Xuetal.，2015；Zhouetal.，2014）。由于花青素具有多种的生物学活性，其在人类医疗保健方面也扮演着重要的角色。花青素是一种天然的抗氧化剂，能够保护人体免受自由基等有害物质的伤害，在增强血管弹性、预防心脑血管疾病、保护肝脏等方面有着重要的作用。最新的流行病学研究数据表明：花青素可能具有持久的保健功效并且能减少慢性疾病的发病机率（Trakaetal.，2011）。Espley（2014）等用高花青素的玉米，番茄和苹果对小动物进行喂养试验，结果表明：这些高花青素的食物对小动物的成长显示出有益作用。此外，花青素作为一种天然无害色素，在食品色素开发中有着广泛的应用前景。目前，食品加工中所用的色素多为合成色素，有着不同程度的毒性，长期食用会危害人体健康。随着人们对食品安全关注度的提高，花青素这种植物中存在的天然色素越来越引起科研领域的关注。因此，高花青素含量的食物选育成为植物学家研究的热门主题。茶树是起源于我国的一种重要的木本植物，也是目前我国大部分山区主要栽培的经济作物之一。在生产栽培上，红紫化是茶树叶片较为常见的性状之一，除了某些特异茶树资源新梢芽叶常年呈紫红色外（如“紫娟”），其他一些茶树品种在春秋季节受生长发育状态、光照、温度等因素的影响，其幼嫩芽叶也会出现不同程度的紫化现象，进一步的理化分析表明紫色芽叶往往花青素含量较高（季鹏章等，2010；李双伶等，2009；萧力争等，2009）。过去认为，茶叶中的花青素含量的高低与茶叶品质呈负相关，含有紫色的芽叶不宜来制作绿茶。但随着花青素的分子组成、生物化学功能、医学价值的发现，茶叶中的花青素成为一个研究热点之一。Lv等（2015）对“紫娟”的花青素成分进行测定发现：“紫娟”主要含有8种花青素，其中矢车菊-3-O-半乳糖（cyanidin-3-O-galactoside）的含量最高。高花青素的积累使“紫娟”具备了强抗氧化活性。马春雷等（2012）利用基因芯片技术对紫芽和绿芽进行分析，筛选到43个差异表达基因，这些基因主要参与能量代谢、次生代谢和转录调控等；并且克隆了2个茶树转录因子基因CsMYB1（登录号：HQ660373）和CsMYB2（登录号：HQ660374）的基因全长，用荧光定量PCR检测发现：CsMYB2在叶片的表达量是根的100多倍，遮阴处理显著提高茶树花青素的含量，这时CsMYB1的表达量也增加。陈林波等（2012）利用cDNA-AFLP技术对“紫娟”幼嫩叶片和成熟叶片的基因表达进行分析，筛选到59个差异表达基因，在幼嫩紫色部位上调表达的有26个片段，33个下调表达，这些基因主要有代谢相关蛋白、转录因子、信号蛋白及一些假设蛋白。最近，周琼琼等（2015）研究发现：茶树中9个花青素合成途径关键酶基因PAL、C4H、CHS、CHI、F3H、F3'H、F3'5'H、DFR和ANS在幼嫩紫叶中均呈上调表达。紫外光、低温以及缺氮的环境条件有利于茶树花青素的积累，这主要是通过诱导花青素合成关键结构基因的表达，从而影响花青素的积累（李智，2014）。目前，对“紫娟”茶树芽、第二叶、开面叶、成熟叶四个时期的转录组测序也已经完成，这将为可为研究茶树紫色基因的遗传育种奠定基础（陈林波等，2015）。上述研究虽然对茶树花青素的代谢研究进行了初步探讨，但是茶树花青素代谢途径转录水平的调控机制及花青素合成相关转录因子的作用机理尚不明确，有待于进一步研究。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述缺点与不足，本专利技术的首要目的在于提供一种茶树MYB转录因子CsAN1基因。本专利技术的另一个目的在于提供上述茶树MYB转录因子CsAN1蛋白。本专利技术的另一个目的在于提供一对用于扩增茶树MYB转录因子CsAN1的引物。本专利技术的另一个目的在于提供上述茶树MYB转录因子CsAN1在调控植物花青素合成过程中的应用。本专利技术的另一个目的在于提供一种含有上述茶树MYB转录因子CsAN1的重组表达载体。本专利技术的另一个目的在于提供一种含有上述茶树MYB转录因子CsAN1的转基因植株。本专利技术上述目的是通过以下技术方案来实现的。一种茶树MYB转录因子CsAN1，其核苷酸序列如SEQIDNO：1所示，最大开放阅读框（编码区）为765bp。上述茶树MYB转录因子CsAN1，其氨基酸序列如SEQIDNO：2所示。该序列有254个氨基酸，具有R2R3MYB转录因子的典型结构特征，并且具备调控花青素合成转录因子特有的KPRPR[S/T]F结构域（见图1）。一对用于扩增茶树MYB转录因子CsAN1的引物，包括上下游引物，其核苷酸序列分别如SEQIDNO：3和SEQIDNO：4所示。bHLH、MYB、WD40这三类蛋白，是参与花青苷合成的主要转录调控因子。它们通过DNA序列的特异结合和蛋白-蛋白的相互作用，达到激活或者抑制靶基因转录表达，从而调控植物花青苷的合成。一般来说，转录因子可以调控多个花青素合成途径结构基因表达，从而很大程度影响花青素的合成。超表达花青素合成相关的关键转录因子（一般为MYB家族），如：拟南芥的AtMYB75/PAP1，番茄的SlANT1，苹果的MdMYB10和MdMYB110a，花椰菜的BoMYB2以及甜菜的BvMYB1等可以显著的提高花青素的含量。与之相反的，如果MYB基因功能缺失或表达受到抑制，将会导致花青素在植物体内不能正常的积累。上述茶树MYB转录因CsAN1在调控植物花青苷合成过程中的应用。一种重组表达载体，将SEQIDNO：1所示的茶树MYB转录因子CsAN1与35S启动子连接后，连接到表达载体上。一种转基因植株的制备方法，将SEQIDNO：1所示的茶树MYB转录因子CsAN1与35S启动子连接后，连接到表达载体上得到含有CsAN1的重组载体；将重组载体通过农杆菌介导转化植物，即可得到转基因植株。优选地，所述植株本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种茶树MYB转录因子CsAN1基因，其特征在于，其核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。
【技术特征摘要】
1.一种茶树MYB转录因子CsAN1基因，其特征在于，其核苷酸序列如SEQIDNO：1所示。2.一种茶树MYB转录因子CsAN1蛋白，其特征在于，其氨基酸序列如SEQIDNO：2所示。3.一对用于扩增茶树MYB转录因子CsAN1的引物，其特征在于，包括上下游引物，其核苷酸序列分别如SEQIDNO：3和SEQIDNO：4所示。4.权利要求1所述茶树MYB转录因子CsAN1在调控植物花青素合成中的应用。5.一种重组表达载体，其特征在于，将权利要求1所述的茶树MYB转录因子CsAN1与35S启动子连接后，连接到表达载体上。6.一种转基因植株的制备方法，其特征在于，将权利要求1所述的茶树MYB转录因子CsAN1与35S启动子连接后，连接到表达载体上得到含有CsAN1的重组载体；将重组载体通过农杆菌介导转化植物，即可得到转基因植株。7.根据权利要求6所述的转基因植...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘少群，孙彬妹，朱张生，胡近近，刘任坚，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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