[发明专利]一个参与桃果实结合态芳樟醇形成的基因及其应用

说明书

本发明提供一个参与桃果实结合态芳樟醇形成的基因PpUGT85A2，通过PCR扩增获得PpUGT85A2全长序列，通过进化树分析得到PpUGT85A2聚类在UGT85家族。在大肠杆菌中进行的体外功能验证表明，PpUGT85A2可以在UDP‑glucose作为糖供体的条件下，将芳樟醇转化为不具有挥发性的结合态形式。在桃果实及烟草中过量表达PpUGT85A2，显著增加了结合态芳樟醇linalyl‑β‑D‑glucoside含量，增加香气物质的储备，为农产品采后加工过程中采用水解酶释放结合态芳樟醇，进而提升加工食物的香味品质，具有重要的应用价值。

技术领域

本发明属于植物分子生物技术和基因工程领域，涉及一个参与桃果实结合态芳樟醇形成的基因及其应用。

背景技术

挥发性化合物通常以游离态和糖苷结合态两种形式存在于植物体内。游离态形式的挥发性化合物可以从植物体内自由释放。结合态香气物质不具有挥发性，本身没有香气。研究表明，结合态香气物质在果实中含量丰富，是香气物质的重要储备形式。这些结合态的香气物质，在成熟或采后加工过程中可以通过水解作用释放为游离态香气物质，显著增加果实或食物的香味。芳樟醇具有花香味道，能够以结合态形式存在。因此，鉴别结合态芳樟醇等物质形成的基因，对于利用基因工程方法提高香气物质芳樟醇的储备量，最终为改善桃果实及其他农产品的芳香品质，具有重要的潜在应用价值。

研究表明UDP-葡萄糖基转移酶(UGT)负责催化结合态物质的生物合成。基因组测序结果显示，桃至少含有160个UGT基因家族成员，再加上缺乏转基因体系，如何鉴别并克隆获得参与结合态芳樟醇合成的UGT，存在较大的技术挑战。

发明内容

本发明的目的是提供一个参与桃果实结合态芳樟醇形成的基因PpUGT85A2，该基因的核苷酸序列如SEQ:NO.1所示。

克隆获得这个全长PpUGT85A2序列的引物为SEQ:NO.2和SEQ:NO.3，开展基因表达分析的引物为SEQ:NO.6和SEQ:NO.7。

该基因特征功能如下：

1.基因的核苷酸序列如SEQ:NO.1所示。

2.基因表达特征：随着桃果实成熟，PpUGT85A2表达持续增加，基因表达与果实中结合态芳樟醇的积累呈正相关关系。

3.基因体外功能特征：在大肠杆菌中表达pET6xHN-N-PpUGT85A2重组载体，通过纯化蛋白，体外检测活性，证明PpUGT85A2编码的蛋白能够将游离态芳樟醇转化为不具有挥发性的结合态形式。

4.在桃果实中过量表达PpUGT85A2，显著增加了结合态芳樟醇含量的积累。烟草中过量表达PpUGT85A2，显著增加了结合态芳樟醇含量的积累。

本发明的另一个目的是提供所述的基因PpUGT85A2在基因工程中的应用，尤其采用SEQ:NO.10和SEQ:NO.11序列构建转基因载体，在桃果实和烟草中过量表达PpUGT85A2显著增加结合态芳樟醇含量，提升加工食物的香味品质。本发明通过在桃果实过量表达，证明PpUGT85A2编码的蛋白能够促进结合态芳樟醇在桃果实组织中的积累；利用基因工程技术获得过量表达PpUGT85A2的转基因烟草植株，能改变桃果实中的挥发性物质，过量表达PpUGT85A2显著促进了结合态芳樟醇linalyl-β-D-glucoside的积累。

采用SEQ:NO.4和SEQ:NO.5序列构建的重组蛋白PpUGT85A2可以催化结合态芳樟醇合成。采用SEQ:NO.10和SEQ:NO.11序列构建了重组载体，在桃果实过量表达PpUGT85A2可显著增加结合态芳樟醇含量。