CsJAZ12基因及在调控茶叶咖啡碱合成中的应用制造技术

本发明专利技术属于基因工程技术领域，公开了一种CsJAZ12基因及在调控茶叶咖啡碱合成中的应用。其中CsJAZ12基因的核苷酸序列如序列表中SEQ ID NO.1所示；CsJAZ12基因编码的蛋白的氨基酸序列如序列表中SEQ ID NO.2所示。CsJAZ12基因及其编码的氨基酸蛋白与茶树叶片咖啡碱合成代谢调控相关，是咖啡碱负调控因子，该基因的克隆将不仅有利于解析茶树叶片咖啡碱合成的精细调控机制，而且有助于培育低咖啡碱含量的茶树品种，提高茶叶品质，具有很大的应用价值。价值。价值。

【技术实现步骤摘要】
CsJAZ12基因及在调控茶叶咖啡碱合成中的应用


[0001]本专利技术涉及基因工程
，具体为CsJAZ12基因及在调控茶叶咖啡碱合成中的应用。

技术介绍

[0002]咖啡碱(Caffeine，1,3,7
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三甲基黄嘌呤)是具有强兴奋神经作用的、应用最为广泛的植物类嘌呤生物碱。世界上至少有60种植物含有咖啡碱，含量比较高的有茶(2％
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5％)、咖啡(1％
‑
2％)以及瓜拉那(4％
‑
7％)等。咖啡碱被誉为现代软饮料文化的核心，世界三大无酒精饮料茶、咖啡和可可的流行均得益于咖啡碱的存在。
[0003]咖啡碱对茶叶苦味具有重要贡献，但与茶黄素等物质以氢键缔合后形成的复杂络合物，则呈现鲜爽味以及特殊的“冷后浑”现象，这也成为衡量红茶品质优劣的指标之一。此外，咖啡碱已经被证实具有广泛的生理活性，适量的咖啡碱摄入对人体健康有重要保护作用，包括刺激中枢神经系统，加速肾上腺素和多巴胺的释放，保持环磷酸腺苷(cAMP)水平从而提高认知、反应、记忆，促进心血管收缩、加速脂肪降解以及抗氧化和衰老等。然而，人体长期过量摄入咖啡碱会诱发咖啡碱中毒，表现为咖啡碱上瘾、焦虑、烦躁、易怒、睡眠障碍等生理和心理问题。而过量的咖啡碱还会造成儿童、孕妇、老人或神经衰弱等人群肠胃不适、肾脏负担加重、心率和心跳加速等。当前，低(无)咖啡碱已经成为茶树育种和茶叶市场发展的新方向，这将有助于进一步扩大茶叶消费群体，从而加大茶叶消费量，缓解我国茶叶产能过剩问题。
[0004]咖啡碱生物合成途径的核心部分为黄嘌呤核苷(xanthosine)经3步甲基化和1步核苷水解作用最终生成咖啡碱，中间产物依次为7
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甲基黄嘌呤核苷(7
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methylxanthosine)、7
‑
甲基黄嘌呤(7
‑
methylxanthine)、可可碱(3,7
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二甲基黄嘌呤，theobromine)和咖啡碱。在茶树基因组中，至少有11个NMT基因参与这三步甲基化过程。其中茶树咖啡碱合成酶1(TCS1、TEA015791)在幼嫩叶片中表达最高，它催化最后一步由可可碱合成咖啡碱的1
‑
N位甲基化反应，是咖啡碱合成的限速酶基因。随着其它NMT基因的功能解析以及咖啡碱降解机制的研究，使得咖啡碱代谢途径在茶树中相对清楚。然而咖啡碱的合成调控机制研究却进展缓慢，严重阻碍了我们对茶叶品质形成机理的认识和个性化茶树分子育种进程。近年来茶树基因组数据的公布，为我们从分子水平解析茶树叶片中咖啡碱合成机理提供了理论参考。对咖啡碱合成以及调节机制的研究，将能更好地为基因工程育种提供优秀的基因资源。。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于：提供CsJAZ12基因及在调控茶叶咖啡碱合成中的应用，实现调控茶树叶片中咖啡碱合成和茶叶品质形成的应用研究，为实现茶树选择性农艺性状育种提供了理论和实际参考基础。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种CsJAZ12基因，所述CsJAZ12基因的核苷酸序列如序列表SEQ ID NO.1所示。
[0008]优选地，所述CsJAZ12基因编码的氨基酸序列，如序列表SEQ ID NO.2所示。
[0009]优选地，所述CsJAZ12基因应用于茶叶咖啡碱的合成中，能够抑制茶树叶片中咖啡碱的合成，提高茶叶品质形成。
[0010]本专利技术的有益效果在于：
[0011]本专利技术中，首次克隆并验证了负调控茶树咖啡碱合成的关键转录因子CsJAZ12。该转录因子在茶树叶片中抑制咖啡碱的合成，影响茶叶品质形成。本专利技术还提供了含有CsJAZ12基因的重组质粒、转基因工程菌和转基因植株。本专利技术丰富了茶树次生代谢的认知，以及茶叶品质形成特别是茶叶苦涩味形成的遗传机制。本专利技术为实现茶树选择性农艺性状育种提供了理论和实际参考基础。
附图说明
[0012]图1：为茶树不同组织中CsJAZ12以及咖啡碱合成基因的表达差异图；
[0013]图2：为CsJAZ12基因调控茶树叶片中咖啡碱合成积累图；
[0014]图3：为CsJAZ12基因调控茶树叶片中咖啡碱生物合成的分子机制图。
具体实施方式
[0015]在本专利技术中所使用的术语，除非有另外说明，一般具有本领域普通技术人员通常理解的含义。
[0016]下面结合具体的制备实施例和应用实施例，并参照数据进一步详细地描述本专利技术。应理解，这些实施例只是为了举例说明本专利技术，而非以任何方式限制本专利技术的范围。
[0017]在以下的实施例中，未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法。所用到的引物，均在首次出现时标明，其后所用相同引物，均以首次标明的内容相同。
[0018]实施例1：
[0019]一、CsJAZ12基因的克隆与序列结构分析
[0020]茶树国家级良种舒茶早，种植于安徽省合肥市庐阳区安徽农业大学农业产业园，取幼嫩叶片用于RNA的提取。总RNA的抽提采用Trizol试剂(Invitrogen，USA)按照说明操作，用分光度计检测其RNA含量和质量。反转录生成第一链：取1μg RNA作模板，根据Promega公司M
‑
MLV1反转录酶配套试剂使用说明，分别加入下游引物0.5μg，定容至15μL，70℃变性5min，立即在冰上放置5min。然后分别加入M
‑
MLV 5
×
buffer 5μL，dNTP(25mM)5μL，rRNasin Ribonuclease Inhibitor 25U，M
‑
MLV反转录酶200U，DEPC水补足25μL。42℃温育1h，95℃5min灭活反转录酶。经过优化后，取适量的反转录产物用于随后的PCR。以cDNA第一链作为RT
‑
PCR模板，常规方法做PCR，扩增CsJAZ12基因。上游引物：(5
’‑
ATGTCGAGTTCGTCTGGT
‑3’
)，下游引物：(5
’‑
CTACAAATGGTGCTCAAA
‑3’
)。25μL PCR反应体系为：10
×
Ex taq buffer 2.5μL，dNTP 2.0μL，Mg2+1.5μL，上、下游引物各1μL，Ex taq0.2μL，模板1μL，ddH20 15.8μL。反应程序如下为95℃5min，95℃50sec，58℃50sec，72℃1min，72℃10min，35个循环。PCR产物CsJAZ12基因经纯化回收后，连接到pMDTM19
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T Simple Vector载体(Takara，Japan)上得到pMDTM19
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T
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CsJAZ12质粒，转化大肠杆菌感受态细胞DH5α，送上海生工公司测序，得到的CsJAZ本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CsJAZ12基因，其特征在于，所述CsJAZ12基因的核苷酸序列如序列表SEQ ID NO.1所示。2.根据权利要求1所述的CsJAZ12基因，其特征在于，所述CsJAZ12基因编码的氨基酸序列，如序列表SE...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏辉，叶志立，张延瑞，林莹，周玮，阳宜霖，
申请(专利权)人：安徽农业大学，
类型：发明
国别省市：