[发明专利]玉米Lc基因在麻竹转基因育种中的应用

说明书

本发明提供玉米Lc基因在麻竹转基因育种中的应用，具体为利用玉米Lc基因提高麻竹花青素含量，利用Lc基因提高麻竹花青素含量的方法包括如下步骤：通过基因克隆的方法获得玉米中花青素合成的调控基因Lc的cDNA序列；并构建用于麻竹转化的表达载体；将构建好的表达载体转入到根癌农杆菌中，转化麻竹，并获得转基因植株。为利用转基因麻竹开展园艺性状的研究或是生产花青素提供了基础。

技术领域

本发明属于植物基因工程领域，具体涉及玉米Lc基因在麻竹转基因育种中的应用。

背景技术

麻竹是禾本科竹亚科牡竹属麻竹亚属，在福建台湾广东广西贵州云南等部自然分布，是中国华南及东南沿海地区重要的笋材两用的大型丛生竹种之一，具有极高的经济价值和社会价值。

花青素属于黄酮类化合物，广泛存在于植物界中，是控制植物颜色的最主要色素化合物之一。被子植物中约有80%的植物颜色是由花青素的种类和含量所决定的。花青素的合成途径目前较为清楚，它的合成首先起始于类黄酮代谢途径，经过近20个步骤，形成了不同分支途径，并在花青素苷基本骨架的不同位置形成了取代基的差异，进而形成了多种多样的花青素。花青素合成的基因主要有两大类，一类是结构基因，主要包括一些在合成途径中编码催化花青素生化反应的多种酶类；二类是调控基因，主要包括MYB，MYC及WD40家族的转录因子。这些转录因子通过直接调控结构基因的时空表达，来调控花青素合成的含量和种类，进而影响花色。玉米的Lc基因属于bHLH MYC 家族的调节基因，编码约610个氨基酸。在玉米中，单个的Lc基因过量表达可以激活花青素合成的整条途径，进而提高花青素类化合物的含量。该基因在玉米、水稻、稗草等多个物种中有相关的应用报道，但在林木遗传育种，尤其是竹类遗传育种方面没有相关的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供玉米Lc基因在麻竹转基因育种中的应用，为利用转基因麻竹开展园艺性状的研究或是生产花青素提供了基础。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明涉及利用Lc基因提高麻竹花青素含量的方法，通过基因克隆的方法获得玉米中花青素合成的调控基因Lc的cDNA序列；并构建用于麻竹转化的表达载体；将构建好的表达载体转入到根癌农杆菌中，转化麻竹，并获得转基因植株；对转基因植株进行分子鉴定和表型分析确定花青素的含量。

基因克隆的方法中采用的引物为Forward: 5’-GGGGACAAGTTTGTACAAAAAAGCAGGCTTAATGGCGCTTTCAGCTTCCCG-3’ ；Reverse:5’-GGGGA CCACTTTGTACAAGAAAGCTGGGTATCACCGCTTCCCTATAGCTT-3’。

本发明表明来自玉米的Lc基因可以用来作为分子标记基因用于辅助麻竹的转基因育种，也可以通过过量表达该基因获得花青素含量更高的麻竹材料。

本发明的优点在于：

目前可调控花青素的基因有很多，但不清楚哪一种基因适合于竹类，来自玉米中的Lc基因是一个备选。通过检索发现，并无通过利用Lc基因提高竹类花青素含量的报道。