[发明专利]一种编码缺刻缘绿藻油体钙蛋白的DNA序列及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，具体地说，涉及一种编码缺刻缘绿藻油体钙蛋白(MiClo)的DNA序列及其应用。

背景技术

能源是人类社会发展的基础。目前全球正面临着能源危机，石油资源供应紧张，而可再生性使生物能源的开发越来越受到社会的关注。微藻生物柴油以其不与人争粮、不与粮争地、不与畜争料的独特优势吸引了越来越多科研工作者的关注。为了提高各种油料作物的产油量，油体(oil body,OB)以及油体结合蛋白(protein associated oil bodies)逐渐成为植物生物技术的新研究目标。不同种类的微藻积累油滴的能力不同，其中绿藻、硅藻等真核微藻的油脂含量比较高，有希望成为生物柴油的生产藻种。实验中所使用的缺刻缘绿藻(Myrmecia incisa Reisigl H4301)是一种淡水单细胞微藻，隶属绿藻门(Chlorophyta)。该藻能大量积累三酰甘油(TAG)，尤其是在缺氮条件下，这些TAG包裹在半单位膜内以油滴的形式存在于细胞中，是潜在的微藻生物柴油藻种。

细胞的油体也称脂质体(lipid body,LB)或脂滴(lipid droplet,LD)，它们将为细胞的未来生长提供所贮存的碳源和能量。细胞内的油体为了避免与质膜及细胞内膜的融合，在其半单位膜上镶嵌着油体结合蛋白。研究表明，这些油体结合蛋白中的油体钙蛋白(caleosin)主要存在于真菌或者单细胞藻类，而油质蛋白(oleosin)主要存在于高等植物中。某些低等植物例如藓类、苏铁类等植物也是以油体钙蛋白而不是油质蛋白作为它们的主要油体结合蛋白。这表明油体钙蛋白具有维持油体结构完整性的保守功能。植物特别是其种子中的油体可用来表达高附加值的蛋白质或携带疏水性的药物，通过油体结合蛋白也能成功地生产出具有生物活性的葡萄醛酸酶(GUS)、木聚糖酶和水蛭素等。此外，植物油体结合蛋白还可以通过与营养价值高的外源蛋白或多肽融合，改善种子的营养成分、提高种子食用及作为饲料的品质、在作物高产和基因工程安全性等方面发挥着作用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种分离的DNA序列。

本发明的再一的目的是，提供上述分离的DNA序列的用途。

本发明的另一的目的是，提供一种表达重组载体。

本发明的第四个目的是，提供上述重组表达载体的用途。

本发明的第五个目的是，提供一种基因工程化的宿主细胞。

本发明的第六个目的是，提供上述基因工程化的宿主细胞的用途。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种分离的DNA序列，所述的DNA序列为：

a)SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.2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。

为实现上述第二个目的，本发明采取的技术方案是：

如上所述的DNA序列在编码油体钙蛋白、增强粮油作物中油体的稳定性或增加粮油作物的油脂产量中的应用。

为实现上述第三个目的，本发明采取的技术方案是：

一种重组表达载体，所述的载体是由如上所述的核苷酸序列与质粒或病毒所构建的重组表达载体。

优选的，所述的质粒是pYES2质粒。

为实现上述第四个目的，本发明采取的技术方案是：

如上所述的重组表达载体在编码油体钙蛋白、增强粮油作物中油体的稳定性或增加粮油作物的油脂产量中的应用。

为实现上述第五个目的，本发明采取的技术方案是：

一种基因工程化的宿主细胞，所述的宿主细胞选自于下列中的一种：

a)用如上所述的核苷酸序列转化或转导的宿主细胞及其后代细胞；

b)用如上所述的重组表达载体转化或转导的宿主细胞及其后代细胞。

所述的宿主细胞是细菌细胞、真菌细胞，或这些宿主细胞的后代。

优选的，所述的宿主细胞是酵母细胞。

为实现上述第六个目的，本发明采取的技术方案是：

如上所述的宿主细胞在编码油体钙蛋白、增强粮油作物中油体的稳定性或增加粮油作物的油脂产量中的应用。

本发明提供了缺刻缘绿藻油体钙蛋白(MiClo)基因序列并对其进行功能鉴定。该基因是特异性锚定于油体表面的结构蛋白，在粮油作物中过表达能增强油体的稳定性，因而能导致油体的过积累以增加油脂产量。