一种来源于棉花的肉桂酸-4-羟化酶的编码基因GbC4H和应用制造技术

本发明专利技术提供了一种来源于棉花的肉桂酸

【技术实现步骤摘要】
一种来源于棉花的肉桂酸
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羟化酶的编码基因GbC4H和应用


[0001]本专利技术属于基因工程
，具体涉及一种来源于棉花的肉桂酸
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羟化酶的编码基因GbC4H和应用。

技术介绍

[0002]单加氧酶是指能直接激活分子氧，使一个氧原子加到作用物分子上的酶。在植物中，单加氧酶会影响脂肪酸、苯丙素、生物碱和萜类化合物等多种代谢产物的生物合成。肉桂酸
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羟化酶(C4H)是从拟南芥中鉴定出的首个苯丙烷途径的单加氧酶。目前，在杨树、茶叶、油菜、大蒜、黄芩、三叶青、鸟舌草、甘薯和当归等多种植物中已报道了C4H的序列和表达模式。例如，专利CN112410354A公开了一种来源于三叶青的肉桂酸
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羟化酶基因ThC4H及其应用，该基因作为苯丙烷代谢途径中的关键酶之一，可用于生产白藜芦醇。另外，CN102220353B公开了一种在甘薯中表达的新的编码肉桂酸
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羟化酶(Cinnamicacid
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hydroxylase，C4H)蛋白的编码序列，该基因在甘薯中表达，所获得的转基因甘薯的花色苷及其前体化合物化合物含量获得了提高。这些报道为进一步研究苯丙烷合成途径中的C4H，提供了重要的信息。
[0003]目前没有关于肉桂酸
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羟化酶的编码基因与黄酮类物质积累相关的报道。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种来源于棉花的肉桂酸
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羟化酶的编码基因GbC4H和应用，本专利技术所述编码基因GbC4H编码的肉桂酸
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羟化酶能够调控棉花的抗枯萎病的能力，还能够调控棉花中黄酮类物质的积累。
[0005]本专利技术提供了一种来源于棉花的肉桂酸
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羟化酶的编码基因GbC4H，核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。
[0006]本专利技术还提供了一种重组载体，插入有上述方案所述编码基因GbC4H。
[0007]本专利技术还提供了一种重组菌，包含上述方案所述的重组载体。
[0008]本专利技术还提供了上述方案所述的编码基因GbC4H或者所述的重组载体或者所述的重组菌的应用；所述应用包括以下任意一项或者几项的应用：
[0009]1)调控棉花抗枯萎病能力；
[0010]2)调控棉花的类黄酮通路；
[0011]3)调控棉花中黄酮类物质积累；
[0012]4)抗枯萎病棉花育种；
[0013]5)构建抗枯萎病能力降低的转基因棉花植株。
[0014]优选的，所述黄酮类物质包括黄酮类抗菌物质。
[0015]本专利技术还提供了一种提高棉花抗枯萎病能力和/或促进棉花中黄酮类物质积累的方法，包括以下步骤：在棉花中过表达上述方案所述编码基因GbC4H。
[0016]本专利技术还提供了一种沉默上述方案所述肉桂酸
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羟化酶或者所述编码基因
GbC4H的试剂在构建抗枯萎病能力降低和/或黄酮类物质积累降低的转基因棉花植株中的应用。
[0017]优选的，所述试剂包括重组农杆菌；所述重组农杆菌包含编码基因GbC4H的特异性片段的VIGS沉默载体；所述编码基因GbC4H的特异性片段的核苷酸序列如SEQ ID NO.35所示。
[0018]优选的，所述VIGS沉默载体的原始载体为pTRV2载体。
[0019]本专利技术提供了一种来源于棉花的肉桂酸
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羟化酶的编码基因GbC4H，核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。本专利技术的肉桂酸
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羟化酶的编码基因GbC4H能够调控棉花中黄酮类物质的积累，进而调控棉花的抗枯萎病的能力。本专利技术实施例利用基因沉默技术，促使编码基因GbC4H表达沉默，会引起黄酮类物质含量降低，使得沉默后的棉花更易感染枯萎病菌，易发病。
附图说明
[0020]图1为GbC4H基因的克隆；
[0021]图2为在激素(MeJA和SA)处理下，GbC4H基因在06
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146和新海14中的表达模式；
[0022]图3为GbC4H基因沉默效率检测及对枯萎病菌的抗性鉴定结果，其中，A：阳性对照沉默表型，以沉默CLA1(cloroplastos alterados 1)作为阳性对照，阳性对照(pTRV2::CLA1)棉花植株呈现白化表型；B：GbC4H基因沉默效率检测，在0h未侵染枯萎病菌时，表达水平下降了86.6％，表明GbC4H基因沉默成功；C：空载对照植株及沉默GbC4H基因植株的抗枯萎病表型，GbC4H基因沉默的植株(pTRV2::GbC4H)和空载对照植株(pTRV2::00)在侵染枯萎病菌后的植株表型，沉默GbC4H基因的植株比空载对照植株发病更严重；
[0023]图4为在GbC4H基因沉默植株体内类黄酮代谢通路下游基因及棉花枯萎病相关基因的检测；
[0024]图5为棉花中芦丁标准曲线的建立及GbC4H基因沉默植株体内类黄酮的含量和抑菌情况；其中，A：棉花中芦丁标准曲线的建立，线性回归方程y＝0.1322x+0.0968，R2＝0.9925，即黄酮类物质的含量＝(A508
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0.0968)/0.1322*100；B：空载对照植株及沉默GbC4H基因植株侵染枯萎病菌前后类黄酮的含量，pTRV2::00a：空载对照植株中的类黄酮含量；pTRV2::00b：空载对照植株侵染枯萎病菌后植株体内类黄酮含量；pTRV2::GbC4Ha：沉默GbC4H基因的植株中类黄酮含量；pTRV2::GbC4Hb：沉默GbC4H基因的植株侵染枯萎病菌后植株体内类黄酮含量；C：类黄酮物质的抑菌情况，a：将无菌水与相同量的枯萎病菌按1：1的比例进行混合设置为对照组；b：将提取的黄酮类物质与相同量的枯萎病菌按1：1的比例进行混合设置为试验组，常温放置24h。
具体实施方式
[0025]本专利技术提供了一种来源于棉花的肉桂酸
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羟化酶的编码基因GbC4H，核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示，具体为：
[0026]atggatctcctcttcttggagaaggccctcctgggccttttcgtggcggtggtactagccatcaccatctctaagcttcgtggcaagcggttcaagctccctcctggaccattacccgtgccggtgttcggcaactggctccaagtgggtgatgacttgaaccaccgcaacttgacagatttggccaagaaatacggtgacatatttttacttcgaatgg
gacagcgtaatctagtggtggtgtcttcacctgagctagccaaagaggtgctccactcgcagggagtggagttcggctcaagaactaggaacgtagtgtttgatatattcacgggtaagggtcaaga本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种来源于棉花的肉桂酸
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羟化酶的编码基因GbC4H，核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。2.一种重组载体，插入有权利要求1所述编码基因GbC4H。3.一种重组菌，包含权利要求2所述的重组载体。4.权利要求1所述的编码基因GbC4H或者权利要求2所述的重组载体或者权利要求3所述的重组菌的应用；所述应用包括以下任意一项或者几项的应用：1)调控棉花抗枯萎病能力；2)调控棉花的类黄酮通路；3)调控棉花中黄酮类物质积累；4)抗枯萎病棉花育种；5)构建抗枯萎病能力降低的转基因棉花植株。5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述黄酮类物质包括黄...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈全家，祖倩丽，曲延英，陈琴，郑凯，邓晓娟，
申请(专利权)人：新疆农业大学，
类型：发明
国别省市：