[发明专利]花色改变了的蝴蝶兰属植物的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用基因重组技术来改变蝴蝶兰属植物的花色的方法。更 详细地说，涉及向蝴蝶兰属植物导入编码花青素生物合成体系的酶的基因、 从而制造红花色蝴蝶兰属植物的方法。

背景技术

在观赏用植物中，花的颜色作为特别重要的性质，自古以来通过各种 颜色的花杂交育种来产生。但是，在依赖偶然的交配育种法中，为了仅将 像花的颜色那样的特定性质导入某个特定品种中，必须将回交反复进行几 代，需要非常大的劳力和时间。进一步地，根据植物不同，交配育种的周 期不同，像蝴蝶兰属那样的兰科植物，大多数直到开花之前需要较长时间， 仅通过交配育种来产生所需性质的品种实质上是不可能的。因此，尽管市 场需要，但将蝴蝶兰属植物的花色改变为所希望的颜色是极困难的。

近年来，通过DNA重组技术，已经可以超越种、属来进行育种，可 以期待育种具有通过现有的交配育种得不到的颜色的新品种。

花的颜色主要起因于花色素苷、类胡萝卜素、甜菜色素(Betalain)3种 色素。其中，花色素苷控制红色至蓝色，是最大吸收波长宽度最宽的色素。 花色素苷是黄酮类化合物的一种，通过图1所示的代谢途径生物合成。花 色素苷的色调较大地依赖于其化学结构，特别是B环的羟基数。所述B环 的羟化是由黄酮类化合物3’-羟化酶(F3’H)和黄酮类化合物3’，5’-羟化酶 (F3’5’H)催化的。在花瓣细胞内无F3’H活性和F3’5’H活性的情况下，合 成花葵素(橙色)，在有F3’H活性的情况下，合成花青素(红色)，在有F3’5’H 活性的情况下，合成翠雀素(蓝色)。因此，认为F3’H对产生红花色发挥较 大的作用。

作为使用基因改变花色的实例，有使用三色堇的F3’5’H基因来制造蓝 色的玫瑰的方法(专利文献1)。

另一方面，关于蝴蝶兰属植物，有通过过度表达内在基因将粉红色的 花色改变为红紫色的报告(非专利文献1)。

【专利文献1】国际公开公报WO 2005/017147

【非专利文献1】Su和Hsu，Biotechnology Letters(2003)25： 1933-1939。

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的是：提供制造花色改变为红色的蝴蝶兰属植物的方法， 所述方法为：特别指定改变蝴蝶兰属植物的花色所必要的基因，通过将该 基因导入蝴蝶兰属植物并表达，制造花色改变为红色的蝴蝶兰属植物。

用于解决课题的方法

本发明者们对花青素生合成相关酶的基因导入进行了研究，结果发现， 通过将编码柚皮素下游的4个酶的基因导入白色蝴蝶兰属植物的花瓣细 胞，细胞内生物合成红色色素的花青素，从而完成了本发明。

本发明基于上述见解，以以下各项为要旨。

(1)花色改变了的蝴蝶兰属植物的制造方法，其特征在于：将编码黄 烷酮3-羟化酶的基因、编码黄酮类化合物3’-羟化酶的基因、编码二氢黄酮 醇4-还原酶的基因和编码花色素合成酶的基因导入蝴蝶兰属植物，并表达。

(2)(1)项所述的方法，其中编码黄酮类化合物3’-羟化酶的基因是 蝴蝶兰属植物或扶郎花属(Gerbera)植物的基因。

(3)(1)项所述的方法，其中编码黄酮类化合物3’-羟化酶的基因是 序列号1或3的碱基序列所示的基因。

(4)(1)项所述的方法，其中编码二氢黄酮醇4-还原酶的基因是扶 郎花属植物或蝴蝶草属植物的基因。

(5)(1)项所述的方法，其中编码二氢黄酮醇4-还原酶的基因是序 列号5或7的碱基序列所示的基因。

(6)(1)项所述的方法，其中编码黄烷酮3-羟化酶的基因是序列号 9的碱基序列所示的基因。

(7)(1)项所述的方法，其中编码花色素苷合成酶的基因是序列号 11或13的碱基序列所示的基因。

(8)(1)项所述的方法，其中编码黄酮类化合物3’-羟化酶的基因是 蝴蝶兰属植物或扶郎花属植物的基因；编码二氢黄酮醇4-还原酶的基因是 扶郎花属植物或蝴蝶草属植物的基因。