[发明专利]植物花色素苷合成后期关键酶—花色素合成酶编码基因

说明书

技术领域

本发明涉及与植物花色素苷形成相关的酶编码基因与应用。

背景技术

花的颜色是决定花观赏价值的重要因素之一，花色主要由类黄酮(flavonoids)、类胡萝卜素 (carotenoids)、生物碱(alkaloid)三大类物质决定(Tanaka Y，S Tsuda，T Kusumi.Metabolic Engineering to modify flowers color.P1 ant Cell Physioloy，1998(11)：1119-1126.)。

花色素苷(anthocyanins)是类黄酮中一类主要色素，控制着花的粉红色、红色、砖红色、蓝色、紫 色等花色，植物中基本的花色素苷有3种，即花葵素、花青素、花翠素，以及这些花色素的甲基化衍 生物等。(徐纪尊，王丽辉，潘庆玉.观赏植物花色基因转化的研究进展[J]中国农业科技导报，2006，8(5)： 56～60.)。

花色素合成酶是花色素苷生物合成途径中后期表达的第二个关键酶，催化无色的原花色素 (leucoanthocyanidins)氧化产生有色的花色素(anthocyanidin)对植物的色彩形成至关重要。ANS在催化反 应时会选择携带有一个“β-face”碳-3羟基基团的二氢黄酮醇为底物，并通过“α-face”脱水作用生成戊二 醇(祝钦泷.彩叶草(Solenostemon scutellarioides)叶色形成相关的花色素苷合成途径的分子调控：[博士学 位论文].重庆：西南大学，2007)。目前报道的大多数ANS基因的结构均由2个外显子利1个内含子组成， 且剪接位点一致，如拟南芥(AT4G2288)、裂叶牵牛(Ipomoea hederacea，AY257210)、草莓(Fragaria ananassa，AY695818)、金钟连翘(Forsythia intermedia；Rosati，Simoneau P.Moleeular characterization ofthe anthocyanidin synthase gene in Forsythiaxintermedia reveals organ-specific expression during flower development.Plant Sci.，1999，149：73-79)等，但小麦(Triticum aestivum，AB247921)和水稻的OsANS (Os06g0626700)却没有内含子。ANS基因在紫苏中有2-3个拷贝(Gong et al.Cloning and molecular analysis of structural genes involved in anthocyanin biosynthesis and expressed in a forma-specific manner in Perilla frutescens.Plant Mol Biol 1997，35：925-927)，在金钟连翘中有2个拷贝，而在葡萄中只有1个拷贝 (Sparvoli et al.Cloning and molecular analysis of structural genes involved in flavonoid and stibene biosynthesis in grape(Vitis vinifera L.).Plant Mol Biol，1994，24：743-755)，因此推测ANS基因是由单基因或 小基因家族构成。