[发明专利]椭圆小球藻NF-YB基因及其应用

说明书

本发明提供了椭圆小球藻NF‑YB基因及其应用，属于微藻基因工程技术领域。椭圆小球藻NF‑YB基因序列如SEQ ID No.1所示，其编码蛋白序列如SEQ ID No.2所示。该基因来源于椭圆小球藻(Chlorella ellipsoidea)，将其转化拟南芥，发现转CeNF‑YB的拟南芥总脂肪酸含量比野生型Col‑0提高了7.1％‑11.2％，千粒重比野生型增加24.5％‑51％。可见椭圆小球藻NF‑YB基因能大幅提高植物细胞的总油脂含量，可将该基因应用于生物油脂制备领域及作物产量改良，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于微藻基因工程领域，具体地说，涉及椭圆小球藻NF-YB基因、其编码蛋白及应用。

背景技术

随着传统能源的过度消耗和日益增长的能源需求，能源问题日益严峻，可替代能源的研究成为关注的热点。微藻由于含油量高，易于培养，单位土地油脂产量远高于其他油料作物，被认为是最优潜力的能源资源之一。

微藻是一类单细胞低等植物，繁殖能力强，对生长环境要求低，易于培养，光合作用效率高，含油量高。微藻细胞中的三酰甘油(TAG)可达到干重的20％-50％。三酰甘油(TAG)是植物贮藏脂类的主要贮存形式，它广泛分布于植物的种子、花粉、果实和叶片等器官中，主要参与细胞膜脂构建、能量代谢、逆境反应、种子萌发和花粉发育等众多生命活动。因此，微藻中存在着优良的与油脂代谢相关的候选基因资源。NF-Y(Nuclear Factor Y)超基因家族是一类可以结合CCAAT-box的广泛地存在于真核生物中的转录因子家族，它由3个基因家族构成即NF-YA、NF-YB和NF-YC。在高等植物中，该基因家族的成员对油脂合成和积累、植物的生长发育及抗逆等方面都有重要影响。有研究指出高等植物来源的NF-Y基因在CaMV 35S启动子驱动下或其他种子特异启动子如未改造的Napin启动子会使得植株发育异常，或种子萌发异常(Mu et al.,2008,Plant Physiology,148:1042-1054；Tan et al.,2011,Plant Physiol,156:1577-1588)。这使得该基因的应用受到限制。目前关于椭圆小球藻中NF-YB基因及其功能未有相关研究报道。

发明内容

本发明的目的是提供椭圆小球藻(Chlorella ellipsoidea)NF-YB及其编码蛋白的应用。

本发明首先提供椭圆小球藻NF-YB蛋白，其具有：

1)如SEQ ID No.2所示的氨基酸序列；或

2)SEQ ID No.2所示的氨基酸序列经取代、缺失和/或增加一个或多个氨基酸且具有同等活性的由1)衍生的蛋白质。

本发明提供了编码椭圆小球藻NF-YB蛋白的基因，其具有：

1)SEQ ID No.1所示的核苷酸序列；或

2)SEQ ID No.1所示核苷酸序列经取代、缺失和/或增加一个或几个核苷酸；或

3)在严格条件下与1)限定的DNA序列杂交的核苷酸序列。

本发明提供了含有上述编码椭圆小球藻NF-YB蛋白的基因的生物材料，所述生物材料为载体、宿主细胞或表达盒。

本发明提供了上述椭圆小球藻NF-YB蛋白或编码其的基因或含有该基因的生物材料在提高细胞中总脂肪酸含量中的应用。

所述细胞为植物细胞。

本发明提供了上述椭圆小球藻NF-YB蛋白或编码其的基因或含有该基因的生物材料在制备总脂肪酸含量高的转基因植物中的应用。

所述的植物为油类作物。所述油类作物为油菜、拟南芥、向日葵、大豆、番茄、蓖麻、棕榈、芝麻或花生。