[发明专利]一种莱茵衣藻中改变油脂含量的调控基因及其编码蛋白与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种能改变微藻中性脂含量的基因，具体是一种莱茵衣藻中改变油脂含量的调控基因及其编码蛋白与应用。

背景技术

生物柴油属于可再生能源,是优质的石油柴油代用品。许多微藻具备大量生产中性脂(三酰甘油)的能力,是很好的生物柴油来源,但目前人类对于多数微藻的生长方式、代谢途径等相关的研究并不多。

发明内容

本发明的目的在于提供一种莱茵衣藻中改变油脂含量的调控基因及其编码蛋白与应用。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种莱茵衣藻中改变油脂含量的调控基因，该调控基因为下列核苷酸序列中的任意一种：

1）序列表中SEQ ID NO:1 DNA序列；

2）序列表中SEQ ID NO:2蛋白质序列的多核苷酸；

3）与序列表中SEQ ID NO:1限定的DNA序列具有90%以上同源性且编码相同功能蛋白质的DNA序列。

该调控基因来源于莱茵衣藻，命名为CrUBC2。

所述的莱茵衣藻中改变油脂含量的调控基因的编码蛋白，该编码蛋白为具有序列表中SEQ ID NO:2氨基酸残基序列的蛋白质。

该编码蛋白在phytozome莱茵衣藻数据库名称为Cre05.g247600，是由139个氨基酸残基组成的蛋白质。

所述的编码蛋白的衍生蛋白质，其特征在于，将序列表中SEQ ID NO:2的氨基酸残基序列经过一个或多个氨基酸残基的取代、缺失或添加，且具有与SEQ ID NO:2的氨基酸残基序列相同活性的由SEQ ID NO:2衍生的蛋白质。

所述的莱茵衣藻中改变油脂含量的调控基因的应用，用该调控基因来调控莱茵衣藻的中性脂含量，或者用该调控基因来培育高油脂含量藻株。

采用植物表达的载体，将该调控基因转入莱茵衣藻，莱茵衣藻内的中性脂含量升高；采用RNAi干涉的方法，将调控基因片段转入莱茵衣藻，莱茵衣藻内的中性脂含量降低。所述中性脂包括三酰甘油。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所提供的能提高藻类三酰甘油含量的基因名称为CrUBC2（Chlamydomonas reinhardtii ubiquitin-conjugating enzyme E2），该基因在phytozome莱茵衣藻数据库的名称为Cre05.g247600，位于chromosome_5:876169-878182区域，含5个外显子。编码ubiquitin-conjugating enzyme E2，是根据phytozome莱茵衣藻数据库上公布的 CrUBC2基因为模板设计特异性引物，扩增cDNA获得全长序列，根据该碱基序列分析，推测编码CrUBC2蛋白的序列。对其研究发现该基因过量表达可以提高莱茵衣藻中性油脂含量，而通过RNAi干涉将该基因敲除可显著减低莱茵衣藻中性脂含量。

附图说明

    图1为CrUBC2的RT-PCR扩增结果（1 ：DL2000 DNA 分子量标准；M:CrUBC2扩增结果）；

图2为CrUBC2过量表达转基因藻株生物量的变化情况；

图3为CrUBC2过量表达转基因藻株中性脂含量的变化情况；

图4a为pAMBIA1302空载体转化子第六天时尼罗红染色前荧光观察图；

图4b为pAMBIA1302空载体转化子第六天时尼罗红染色后荧光观察图；

图4c为pCAMBIA-CrUBC2基因藻株第六天时尼罗红染色前荧光观察图；

图4d为pCAMBIA-CrUBC2基因藻株第六天时尼罗红染色后荧光观察图；

图5为pAMBIA1302空载体转化子、CC425和pCAMBIA-CrUBC2基因藻株 RNA表达分析图；

图6为CrUBC2 RNAi干涉转基因藻株的生物量含量变化图；

图7为CrUBC2 RNAi干涉转基因藻株的油脂含量变化图；

图8a为Maa7/XIR空载体转化子尼罗红染色前荧光观察图；

图8b为Maa7/XIR空载体转化子尼罗红染色后荧光观察图；

图8c为CrUBC2 RNAi干涉转基因藻株尼罗红染色前荧光观察图；

图8d为CrUBC2 RNAi干涉转基因藻株尼罗红染色后荧光观察图；

图9为Maa7/XIR空载体转化子、CC425及CrUBC2 RNAi干涉转基因藻株RNA表达分析图。

具体实施方式