[发明专利]一种使苹果树合成虾青素提高其抗光氧化能力的方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及基因工程技术领域，具体地说，是一种通过植物遗传转化方法使苹果树合成虾青素提高其抗光氧化能力的方法。

【背景技术】

苹果树在高温强光的生长季节很容易遭受光氧化损伤，表现为两方面，一方面，叶片在进行光合作用时会因光氧化损伤而导致光合效率降低；另一方面，苹果果实则常出现日烧现象，通常苹果日烧是由于果实在温度逆境和强光下发生的光氧化伤害所致，每年在世界苹果产区都不同程度的有所发生，一旦发病，会严重降低果品的产量与品质，给生产造成很大损失。随着矮化栽培制度的普及和全球气候变暖，苹果日烧有逐年加重的趋势。黄色(金冠等)、绿色(澳洲青苹)和晚熟红色品种(红富士等)常因高温强光季节抗氧化能力较低而容易发生日烧。

针对叶片因光氧化损伤而导致光合效率降低，目前生产上尚没有有效的专门提高果树叶片抗光氧化能力的预防方法。针对苹果果实日烧，目前国内采取的措施主要有两种，一是综合防治，即加强果园栽培管理、合理负载量、叶幕微气候和增强树势等，二是果实套袋技术，即在花后4-6周左右对幼果套袋，等到果实采收前2-4周把袋摘掉，让果实上色，避免在高温强光期果实直接暴露于强光下，从而防止日烧；国外发达国家对苹果日烧的主要预防技术包括喷水、遮阴、喷布保护膜等，其中最有效的是喷水，最先进的是在果园的典型位置，在果面安装温度感应器，并且与自动喷水系统相连，当高温强光天气果面温度升高到一定温度时，自动喷水系统就启动喷水，对果面降温，从而达到防止日烧的目的。

但目前生产上建议的综合防治技术和果实套袋技术都有明显的缺点。前者难以掌握，通常达不到效果；果实套袋技术如果操作得当，通常可以有效地防止日烧，但是，生产上如果摘袋时间不合适，或遇上不利天气，可能导致更为严重的日烧，另外，套袋费工费时，随着劳动力价格的快速上升，套袋成本太高，将越来越难以实施。国外的喷水预防苹果日烧技术在许多地方不具备喷水条件，难以实施。

虾青素(Astaxanthin)是一种氧化型酮式红色类胡萝卜素，具有很强的抗光氧化能力，能够淬灭由光氧化产生的多种活性氧，防止活性氧对细胞的伤害。有研究表明，虾青素抗氧化活性是维生素E的550倍，是β-胡萝卜素、玉米黄素等类胡萝卜素的10倍，被誉为“超级维生素E”、“超级抗氧化剂”。而苹果体内类胡萝卜素代谢途径中不能合成虾青素，但富含虾青素合成的前体物质β-胡萝卜素。虾青素合成关键酶β-胡萝卜素酮化酶(BKT)和β-胡萝卜素羟化酶(CRTR-B)能够共同作用转化玉米黄素、β-胡萝卜素形成虾青素。目前，利用虾青素关键酶合成基因转化苹果，提高苹果果实和叶片的抗光氧化能力方面的研究在国内外尚未见报导。

【发明内容】

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种编码β-胡萝卜素羟化酶的DNA序列。

本发明的再一的目的是提供一种重组表达载体。

本发明的另一的目的是提供一种基因工程化的宿主细胞。

本发明的第四个目的是提供一种使苹果树合成虾青素提高其抗光氧化能力的方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种编码β-胡萝卜素羟化酶的DNA序列，所述的DNA序列包括：a)SEQ ID NO.6所述的核苷酸序列，或b)与(a)所述的核苷酸序列互补的核苷酸序列。