[发明专利]花生维生素E合成相关基因APG1、APG2在提高植物α生育酚含量和耐盐性中的应用

说明书

本发明提供了花生维生素E合成相关基因APG1、APG2在提高植物α生育酚含量和耐盐性中的应用，两基因APG1、APG2的氨基酸序列的同源性为98.6%。本发明经实验证明，将这2个基因分别在花生中超量表达后，得到活性最高的α生育酚含量明显提高的转基因植株，且可明显增强转基因花生种子和植株的耐盐性；将这2个基因的反义载体转入花生后，转基因植株的α生育酚含量明显减少。本发明的蛋白及其编码基因对于植物维生素E合成机制的研究，提高植物的α生育酚含量，改良植物的抗逆性具有重要的理论及实际意义，应用前景广阔。

技术领域

本发明属于生物技术领域，尤其涉及花生维生素E合成相关基因APG1、APG2在提高植物α生育酚含量和耐盐性中的应用。

背景技术

维生素E是一种脂溶性的小分子抗氧化剂，分为生育酚和生育三烯酚两类，各包括α-、β-、γ-和δ-四种类型，其中以α-生育酚的活性最高，可以被人和动物高效吸收和利用。维生素E具有酚氧基结构，在植物光合组织中可使逆境胁迫产生的活性氧自由基失活，并通过与膜脂水解产物形成复合物，清除类囊体膜上的脂质过氧化产物，阻止膜脂过氧化的扩大，保护膜的完整性，从而增强植株的抗逆境胁迫能力。在非光合组织中，维生素E能淬灭并能同单线态氧反应，保护不饱和脂质免受单线态氧损伤；还可以被超氧阴离子自由基氧化，使不饱和油脂免受自由基攻击，从而抑制油脂的自动氧化，延长油脂的贮存期。另外维生素E还具有调节脂肪酸合成、糖类运输、茉莉酸和乙烯信号转导，促进种子萌发等功能。

维生素E主要在高等植物的叶绿体内膜上合成，储存于植物的叶片和种子中，尤其是油料植物的种子。维生素E合成的第一步是前体—尿黑酸(HGA)和植基二磷酸(PDP)的合成。第二步是HGA与PDP的缩合，它由尿黑酸植基转移酶(HPT)催化，生成2-甲基-6-植基-1,4-苯醌(MPBQ)。第三步是MPBQ在2-甲基-6-植基-1,4-苯醌甲基转移酶的作用下形成2,3-甲基-5-植基-1,4-苯醌，后者由生育酚环化酶(TC)和γ-生育酚甲基转移酶(γ-TMT)催化形成γ-和α-生育酚；MPBQ也可由TC和γ-TMT直接催化形成δ-和β-生育酚。

发明内容

本发明提供了花生维生素E合成相关基因APG1、APG2在提高植物α生育酚含量和耐盐性中的应用，本发明通过将APG基因转入花生中，可以显著提高转基因植株的维生素E含量和种子的耐盐性。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

花生APG-1基因在提高植物α生育酚含量中的应用，所述花生APG-1基因的序列表如SEQ ID No:1所示，其氨基酸序列表如SEQ ID No:2所示。

进一步的，所述花生APG-1基因能提高植物的α生育酚含量，转APG-1基因植株叶片中α生育酚含量达到对照的1.74倍；将花生APG-1反义载体进行遗传转化后明显减少α生育酚含量，转基因植株叶片中α生育酚含量达对照的20.9%。

花生APG-2基因在提高植物α生育酚含量中的应用，所述花生APG-2基因的序列表如SEQ ID No:3所示，其氨基酸序列表如SEQ ID No:4所示。