[发明专利]调控玉米生育酚合成的核苷酸序列及其应用

说明书

本发明涉及生物技术领域，具体而言，涉及一种调控玉米生育酚合成的核苷酸序列及其应用。应用该基因可以特异性地研究并调控玉米生育酚的表达，还可以将该基因转入玉米植株进行超表达，从而提高生育酚的含量，在获得玉米新品种和改善玉米油产品品质等方面将有很大的应用前景。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体而言，涉及一种调控玉米生育酚合成的核苷酸序列及其应用。

背景技术

维生素E(Vitamin E)是一种脂溶性抗氧化物质，维生素E系列包括两个分组：生育三烯酚(T3)和生育酚(T)，两者都是由一个极性芳香环头部和类异戊二烯基侧链组成，而主要区别在于生育三烯酚的类异戊二烯基侧链含有3个不饱和键，而生育酚则含有饱和侧链。在自然界中，维生素E有八种构象，根据芳香环上甲基的位置和数目的不同，生育酚和生育三烯酚都可分为α、β、γ、δ四种类型。生育酚和生育三烯酚的抗氧化能力是由芳香环上提供氢原子的能力决定的，在体内，四种生育酚抗氧化活性的顺序为α>β>γ>δ，据估计一个α-生育酚分子能够淬灭120个单态氧分子。在植物和动物中，生育酚能够清除脂质过氧化反应过程中产生的自由基，对植物来说，生育酚能够提高植物的抗逆性性，提高种子保存寿命，保证种子正常发芽，因此生育酚的合成也是种子进化过程中的一个关键的生化代谢途径。对动物来说，在老鼠中的研究表明，维生素E的缺乏会导致不育和胎儿的死亡。近来还发现维生素E可抑制眼睛晶状体内的过氧化脂反应，使末梢血管扩张，改善血液循环。

所有的植物、部分藻类和蓝细菌通过光合生物均可合成生育酚，人和动物不能合成生育酚，只能通过食物摄入。由于人和动物体内受肝脏生育酚结合蛋白与不同类型生育酚的结合能力不同，因此不同类型的生育酚生物活性不同，其中α-生育酚的活性最高。一般来说，作物种子的生育酚总含量要高于叶子，但是对大部分种子作物来说，α-生育酚是少量的，而β、γ、δ生育酚和生育三烯酚占主要成分。在自然界中，只有一种RRR-α-生育酚，它在人和动物体内最容易保留并分布于体内。成年人每天应该摄7-9mg的RRR-α-生育酚。如果摄入额外的生育酚，将有利于减少心血管疾病，癌症，提高免疫力。因此，提高食物中生育酚的含量，将有利于促进人类的健康。

人体所需维生素E 70％来源于植物油，它是良好天然维生素E来源。近年来，天然维生素E年需求增长10％，而实际年产量难以满足市场需求，生产厂家主要集中在美国、日本、德国等发达国家，中国国内产量有限。随着人们对健康生活的关注，不饱和脂肪酸含量高的玉米油越来越被喜欢。玉米籽粒中生育酚的变异范围较广，这就为提高籽粒中生育酚的含量提供了遗传基础。因此，在有限的玉米种植面积下，选育富含高生育酚的玉米品种是满足玉米生育酚市场需求的必要途径。同时生育酚可保护油脂不被氧化，因此高生育酚含量的玉米油将有很大的应用前景。为了达到此目的，对调控玉米生育酚合成的主效基因进行挖掘，研究其调控机理，有利于了解玉米生育酚合成调控的分子基础并更换地对其进行利用。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明提供的解决方法基于分离并鉴定影响植物生育酚表达的基因，尤其是来源于玉米(Zea mays L.)的生育酚合成主效基因。应用上述基因可以特异性地研究并调控玉米生育酚的表达，还可以将该基因转入其他玉米植株进行超表达，从而提高生育酚的表达量，在获得玉米新品种和改善玉米油产品品质等方面将有很大的应用前景。

因此，本发明的目的就是提供一种调控玉米生育酚合成的核苷酸序列，该序列包含SEQ ID NO 1中所示的核苷酸序列，或其中一段，或与所述序列基本同源的核苷酸序列，或与上述序列互补配对的序列。应用所述核苷酸序列生产玉米植株和杂种种子成为本发明附加的目的。

本发明另一个附加目的是构建包括整个或部分所述核苷酸序列的DNA构建物，以及含所述的序列或DNA构建物的载体和上述载体转化的细胞。

本发明另一个附加目的是应用所述的DNA序列或所述的DNA构建物生产提高玉米生育酚表达量的转基因植株，并详细提供了转基因植物的构建方法。