一种促进植物花青素合成的基因及其用途

本发明属于分子生物学，具体涉及一种促进植物花青素合成的基因及其用途。

背景技术：

1、黑果枸杞是我国西北盐碱地特有的一种野生植物资源，在《晶珠本草》、《四部医典》等藏药经典著作中均有记载，作为一种传统中药材，黑果枸杞已使用上千年，主要用于治疗心热病、月经不调、牙龈出血、益精明目等。现今，我国黑果枸杞多数分布在青海和西藏地区，青海省集中于青海湖一带和可鲁克湖一带，该片区是青海省盐碱地重灾区，这也赋予黑果枸杞耐旱耐盐碱的特殊生理特征。温差大、盐碱吸收、海拔高、日照长等柴达木盆地特殊的环境赋予了黑果枸杞高花青素积累的黑色表型，同时也赋予了黑果枸杞著名的药用价值和商品特征。黑果枸杞修复生态的同时还能带动周边居民的收入水平，这些优势促使黑果枸杞成为“西北有机农畜产品输出地”的重要组成部分。

2、随着人民生活水平的提高，人们对高营养、绿色有机食品的需求量日益增加。受到电商的推动，黑果枸杞作为一种药食同源的浆果，已逐渐受到国内东部沿海地区和华南地区的广泛青睐。黑果枸杞中高达4％以上的花青素含量远超蓝莓，花青素具有抗氧化、抗衰老、抗炎症、抗肿瘤、抗疲劳、降血糖血脂等多种药理功效，黑果枸杞中花青素单体化合物的制备及其药理活性研究也日益增加，但黑果枸杞高花青素生物合成分子机理只在近两年逐渐报道。花青素生物合成通路中结构基因lrf3’5’h、lrdfr、lrans的大量表达激活了黑果枸杞中花青素的合成，转录因子lran2也已被证实是调控黑果枸杞花青素的生物合成的关键候选基因，群体扫描也发现lran2是黑果枸杞花青素合成必要不充分条件，是否存在其他基因协同调控花青素的积累尚不明确，同时黑果枸杞中各种化合物的含量水平和关键营养因子的含量差异不得而知。有必要找到能促进黑果枸杞花青素合成的关键基因，以提高植物中花青素的含量，增强黑果枸杞的功效。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供了一种促进植物花青素合成的基因，所述基因的编码序列为seq id no:1所示的核苷酸序列。

2、进一步地，所述基因的启动子序列为seq id no:2所示的核苷酸序列。

3、进一步地，所述基因的核苷酸序列如seq id no:4所示。

4、本发明还提供了一种重组载体，它是连接有促进植物花青素合成的基因的载体；

5、所述基因的编码序列为seq id no:1所示的核苷酸序列；所述基因的启动子序列为seq id no:2所示的核苷酸序列，优选基因的核苷酸序列如seq id no:4所示。

6、进一步地，所述载体为带有组成型camv 35s启动子的转基因载体；所述转基因载体优选pc2300s载体。

7、本发明还提供了一种重组菌，它包含前述的重组载体；所述重组菌包括重组大肠杆菌、重组农杆菌。

8、本发明还提供了前述的基因、前述的重组载体、前述的重组菌在提高植物花青素含量中的用途。

9、进一步地，所述植物包括枸杞，优选黑果枸杞。

10、本发明最后提供了一种提高植物花青素含量的方法，包如如下步骤：

11、取前述的基因、前述的重组载体或前述的重组菌，转入植物中，即可。

12、进一步地，所述植物包括枸杞，优选黑果枸杞。

13、本发明发现了一种促进植物枸杞花青素生物合成新基因lrbhlh42，其可与lran2协同调控促进花青素合成。lrbhlh42启动子在黑果枸杞和白果枸杞中存在明显的等位变异，是导致lrbhlh42基因在黑果枸杞和白果枸杞中差异表达的主要原因之一，因此以黑果枸杞中lrbhlh42启动子作为基因lrbhlh42组成的基本元件，能显著提高植物中花青素的合成和积累，提高植物中花青素的含量。具备实际生产推广应用价值。

14、显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。

15、以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。

技术特征：

1.一种促进植物花青素合成的基因，其特征在于：所述基因的编码序列为seq id no:1所示的核苷酸序列。

2.根据权利要求1所述的基因，其特征在于：所述基因的启动子序列为seq id no:2所示的核苷酸序列。

3.根据权利要求1或2所述的基因，其特征在于：所述基因的核苷酸序列如seq id no:4所示。

4.一种重组载体，其特征在于：它是连接有促进植物花青素合成的基因的载体；

5.根据权利要求1所述的重组载体，其特征在于：所述载体为带有组成型camv 35s启动子的转基因载体；所述转基因载体优选pc2300s载体。

6.一种重组菌，其特征在于：它包含权利要求4或5所述的重组载体；所述重组菌包括重组大肠杆菌、重组农杆菌。

7.权利要求1～3所述的基因、权利要求4～5所述的重组载体、权利要求6所述的重组菌在提高植物花青素含量中的用途。

8.根据权利要求7所述的用途，其特征在于：所述植物包括枸杞，优选黑果枸杞。

9.一种提高植物花青素含量的方法：其特征在于：包括如下步骤：

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述植物包括枸杞，优选黑果枸杞。

技术总结
本发明公开了一种促进植物花青素合成的基因。本发明发现了一种促进植物花青素生物合成新基因LrbHLH42，其可与LrAN2协同调控促进花青素合成。LrbHLH42启动子在黑果枸杞和白果枸杞中存在明显的等位变异，是导致LrbHLH42基因在黑果枸杞和白果枸杞中差异表达的主要原因之一，因此以黑果枸杞中LrbHLH42启动子作为基因LrbHLH42组成的基本元件，能显著提高植物中花青素的合成和积累，提高植物中花青素的含量，具备实际生产推广应用价值。

技术研发人员：宗渊,包雪梅,刘宝龙,曾少华,刘增根
受保护的技术使用者：中国科学院西北高原生物研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29