System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 转录因子CsFCS2L在调控茶树yhNMT1基因表达和/或咖啡碱合成中的应用制造技术_技高网

转录因子CsFCS2L在调控茶树yhNMT1基因表达和/或咖啡碱合成中的应用制造技术

技术编号:42191245 阅读:11 留言:0更新日期:2024-07-30 18:41
本发明专利技术涉及基因工程和分子生物学领域,具体涉及一种转录因子CsFCS2L在调控茶树yhNMT1基因表达和/或咖啡碱合成中的应用。本发明专利技术在酵母和烟草中分析CsFCS2L的转录激活活性,进一步将CsFCS2L基因构建到过表达载体中,并转化根癌农杆菌EHA105,采用根癌农杆菌介导茶愈伤组织的遗传转化来鉴定CsFCS2L的功能,试验结果表明:在茶树中过表达yhCsFCS2L可促进茶树愈伤组织中咖啡碱的积累,同时咖啡碱合成主要基因yhNMT1表达量明显提高,也即CsFCS2L基因能够用于调控茶树组织中yhNMT1基因的表达、咖啡碱的积累。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基因工程和分子生物学领域,具体涉及一种转录因子csfcs2l在调控茶树yhnmt1基因表达和/或咖啡碱合成中的应用。


技术介绍

1、茶[camellia sinensis(l.)o.kuntze]是世界三大无酒精饮料之一,其中的茶多酚、茶氨酸和生物碱决定了茶叶的品质。茶叶咖啡碱是茶叶生物碱中的主要成分,约占茶叶干重的2%~5%。咖啡碱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。有研究表明,适量摄入咖啡碱具有消除疲劳、提高人体机能、改善胃部消化、利尿和降低高血压等功效。咖啡碱在不同茶树资源中含量的差异,说明了山茶属不同植物咖啡碱合成代谢及其基因调控的复杂性。因此,研究调控茶叶中咖啡碱的生物合成基因对于高效利用茶叶资源具有重要研究意义和应用价值。

2、咖啡碱是茶叶和咖啡中最主要的生物碱。咖啡碱结构的基本骨架是一个嘌呤环,在其1、3、7三个位置上各有一个甲基。目前,植物体内咖啡碱的合成途径已经得到大量研究,咖啡碱在茶、咖啡等植物体内的主要合成途径包括三次由甲基转移酶催化进行的甲基化反应和一次由核糖核苷水解酶催化进行的脱核糖反应,具体为:在茶、咖啡等植物中大量研究表明,植物体内咖啡碱生物合成的主要途径为:黄苷(xanthosine)→7-甲基黄苷(7-methylxanthosine)→7-甲基黄嘌呤(7-methylxanthine)→3,7-二甲基黄嘌呤(可可碱,theobromine)→1,3,7-三甲基黄嘌呤(咖啡碱,caffeine),同时还发现存在7-甲基黄嘌呤(7-methylxanthine)→1,7-对黄嘌呤(paraxanthine)→咖啡碱(caffeine)等支路代谢途径。其中,n-甲基转移酶(n-methyltransferase,nmt)是参与咖啡碱生物合成、催化三步转甲基化反应的关键酶类。

3、真核生物转录起始过程十分复杂,往往需要多种蛋白因子的协助,转录因子(transcription factors,tf)是一类直接或间接与基因启动子区域中顺式作用元件发生特异性相互作用,并对基因转录的起始进行调控的蛋白质。转录因子一般具有dna结合结构域、激活或抑制靶基因转录的转录调控结构域域、寡聚化位点区和核定位信号区4个结构域。目前在植物中发现的转录因子主要涉及调控植物的生长发育、次级代谢以及应对生物和非生物胁迫等方面。以往的研究表明,茶树体内的咖啡碱生物合成和积累受关键合成酶基因表达量和调控相应基因的转录因子的双重调控。然而,有关茶树当中咖啡碱转录因子调控机制的研究仍很缺乏。


技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足和缺点,本专利技术的首要目的在于提供一种转录因子csfcs2l在调控茶树yhnmt1基因表达和/或咖啡碱合成中的应用。

2、本专利技术的再一目的在于提供一种编码转录因子csfcs2l的基因在调控茶树yhnmt1基因表达和/或咖啡碱合成中的应用。

3、本专利技术的第三个目的在于提供一种与转录因子csfcs2l相关的生物材料在调控茶树咖啡碱合成和/或调控茶树yhnmt1基因表达中的应用。

4、本专利技术的目的通过下述技术方案实现:

5、一种转录因子csfcs2l在调控茶树yhnmt1基因表达和/或咖啡碱合成中的应用,所述的转录因子csfcs2l的氨基酸序列如seq id no.1所示;

6、一种编码转录因子csfcs2l的基因在调控茶树yhnmt1基因表达和/或咖啡碱合成中的应用,所述的编码转录因子csfcs2l的基因的核苷酸序列如seq id no.2所示。

7、所述的应用,包含如下步骤:

8、将上述编码转录因子csfcs2l的基因转入茶树基因组中,并在转基因茶树愈伤组织中超量表达,能使得茶树愈伤组织的咖啡碱含量增加;

9、一种与转录因子csfcs2l相关的生物材料在调控茶树yhnmt1基因表达和/或咖啡碱合成中的应用;

10、所述的与转录因子csfcs2l相关的生物材料,为下述a1)至a6)中的任一种:

11、a1)含有编码转录因子csfcs2l的基因的表达盒;

12、a2)含有编码转录因子csfcs2l的基因的重组载体、或含有a1)所述表达盒的重组载体;

13、a3)含有编码转录因子csfcs2l的基因的重组微生物、或含有a1)所述表达盒的重组微生物、或含有a2)所述重组载体的重组微生物;

14、a4)含有编码转录因子csfcs2l的基因的转基因植物细胞系、或含有a1)所述表达盒的转基因植物细胞系、或含有a2)所述重组载体的转基因植物细胞系;

15、a5)含有编码转录因子csfcs2l的基因的转基因植物组织、或含有a1)所述表达盒的转基因植物组织、或含有a2)所述重组载体的转基因植物组织;

16、a6)含有编码转录因子csfcs2l的基因的转基因植物器官、或含有a1)所述表达盒的转基因植物器官、或含有a2)所述重组载体的转基因植物器官;

17、所述的表达盒是指能够在宿主细胞中表达上述转录因子csfcs2l的dna,该dna不但可包含启动编码上述转录因子csfcs2l的基因转录的启动子,还可包含终止编码上述转录因子csfcs2l的基因转录的终止子,进一步地,该表达盒还可包含增强子序列;可用于本专利技术的启动子包括但不限于:组成型启动子,组织、器官和发育特异的启动子和诱导型启动子;

18、可用现有的植物表达载体构建含有编码转录因子csfcs2l的基因及其表达盒的重组表达载体;所述的植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物的稳定遗传载体等。如pgbkt7、pri101-an、pgreenii-62-sk、pgwb412、pbin438、pcambia1302、pcambia2301、pcambia1301、pcambia1300、pbi121、pcambia1391-xa或pcambia1391-xb(cambia公司)等。所述的植物表达载体还可包含外源基因的3’端非翻译区域,即包含聚腺苷酸信号和任何其它参与mrna加工或基因表达的dna片段。所述的聚腺苷酸信号可引导聚腺苷酸加入到mrna前体的3’端,如土壤农杆菌诱导(ti)质粒(如细胞分裂素基因)、植物基因(如抗氧化酶基因)3’端转录的非翻译区均具有类似功能。使用本专利技术的基因构建植物表达载体时,还可使用增强子,包括翻译增强子或转录增强子,这些增强子区域可以是atg起始密码子或邻接区域起始密码子等,但必需与编码序列的阅读框相同,以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的,可以是天然的,也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选,可对所用植物表达载体进行加工,如加入可在植物中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因(查尔酮合成酶chs基因、二氢黄酮醇还原酶dfr基因、gus基因、萤光素酶基因等)、抗生素的标记基因(如本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种转录因子CsFCS2L在调控茶树yhNMT1基因表达和/或咖啡碱合成中的应用,其特征在于所述的转录因子CsFCS2L的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

2.一种编码转录因子CsFCS2L的基因在调控茶树yhNMT1基因表达和/或咖啡碱合成中的应用,其特征在于所述的编码转录因子CsFCS2L的基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

3.根据权利要求1或2所述的应用,其特征在于包含如下步骤:

4.一种与转录因子CsFCS2L相关的生物材料在调控茶树yhNMT1基因表达和/或咖啡碱合成中的应用,其特征在于:

5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于:

6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于:

7.根据权利要求4所述的应用,其特征在于:

8.根据权利要求4所述的应用,其特征在于:

【技术特征摘要】

1.一种转录因子csfcs2l在调控茶树yhnmt1基因表达和/或咖啡碱合成中的应用,其特征在于所述的转录因子csfcs2l的氨基酸序列如seq id no.1所示。

2.一种编码转录因子csfcs2l的基因在调控茶树yhnmt1基因表达和/或咖啡碱合成中的应用,其特征在于所述的编码转录因子csfcs2l的基因的核苷酸序列如seq id no.2所示。

3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈忠正庄俊耀佘可欣张媛媛林晓蓉
申请(专利权)人:华南农业大学
类型:发明
国别省市:

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