[发明专利]来源于百合的LhWDR蛋白及其编码基因与应用

说明书

本发明公开了一种来源于百合的LhWDR蛋白及其编码基因与应用。本发明所提供的LhWDR蛋白具体为如下任一：1)氨基酸序列为序列1的蛋白；2)将序列1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白；3)与1)或2)所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白；4)在1)‑3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。实验证明，WDR在拟南芥中过表达后会促进花青素苷合成途径下游基因DFR的表达。本发明对进一步了解百合花青素苷和合成及花色形成都具有十分重要的意义。

技术领域

本发明属于植物基因工程领域，涉及来源于百合的LhWDR蛋白及其编码基因与应用。

背景技术

百合(Lilium spp.)是百合科百合属植物的总称，是世界上著名的观赏花卉和主要切花之一。花色是百合的主要观赏性状，目前百合常见的颜色有白色、黄色、红色、橙色、粉色等。在影响花色形成的诸多因素中，花朵色素的种类和含量是最重要的因素。类黄酮、类胡萝卜素和甜菜色素是形成花色的三大主要化合物类群。类黄酮代谢分支途径合成的花青素形成红色、紫色和蓝色。类胡萝卜素形成黄色、橙色和红色等。在百合品种方面，目前对花色成分研究较多的主要亚洲百合和东方百合。粉色和棕色花中主要色素成分为花青素苷；黄色和橙色花的主要花色成分为类胡萝卜素；红色花中花青素苷和类胡萝卜素同时存在。不同色素的合成都有众多的结构基因及调控基因参与，包含了多个代谢步骤，作用机理较复杂。

传统的花色育种周期长且有较大的局限性，研究花色基因，对于通过分子育种手段人工修饰改变花卉颜色具有非常重要的意义。目前关于类黄酮代谢途径研究得较为深入，花青素是类黄酮代谢合成的分支产物，常见的花青素有矢车菊色素(cyanidin)、飞燕草色素(delphinidin)和天竺葵色素(pelargonidin)，它们主要积累在花瓣表皮细胞的液泡中，控制花的红色、紫罗兰色及蓝色等颜色变化。影响花青素代谢的基因有两类：一类是大部分植物都共同具有的结构基因，他们直接编码花色素代谢酶类；另一类是调节基因，负责控制结构基因的表达强度和模式。

百合中一些与花青素代谢相关的结构基因已经被分离和鉴定，如查尔酮合酶(LhCHS)、查尔酮异构酶(LhCHI)、黄烷酮3-羟化酶(LhF3H)、二氢黄酮醇4-还原酶(LhDFR)、花青素苷合酶(LhANS)等。调节类基因分为三大类，分别是R2R3-MYB类转录因子、bHLH(basic helix–loop–helix)类转录因子和WDR(WD-repeat，WD40)蛋白。R2R3-MYB类转录因子是个庞大的家族，通常特定的MYB类转录因子只调控特定的生物合成途径。而bHLH和R2R3-MYB常常共同发挥作用，R2R3-MYB结合在特定的转座子上活化转录，bHLH则使R2R3-MYB结构稳定并促进转录，WDR蛋白可以通过与bHLH相互作用促进MBW复合体的形成，激活类黄酮生物合成途径基因的转录。

目前已经从百合中分离出了参与花青素苷合成调控的R2R3-MYB转录因子LhMYB6和LhMYB12以及bHLH基因LhbHLH1和LhbHLH2，LhMYB6和LhMYB12都能与LhbHLH2发生相互作用，并且在共同表达时能活化百合鳞茎的整个花青素苷代谢途径。

目前在百合中还没有关于WDR蛋白的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种来源于百合的LhWDR蛋白及其编码基因与应用

本发明所提供的蛋白来源于百合，名称为LhWDR，具体为如下任一所示蛋白质：

(A1)氨基酸序列为序列表中的序列1的蛋白质；

(A2)将序列表中序列1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；