[发明专利]控制大豆类胡萝卜素含量的基因及其应用

说明书

本发明提供一种控制大豆类胡萝卜素含量的基因及其应用，属于基因工程技术领域。本发明的控制大豆类胡萝卜素含量的基因GmICC1的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示或在此序列中经取代、缺失或添加一个或几个核苷酸且编码具有相同功能蛋白的序列。本发明发现GmICC1基因参与调控大豆的类胡萝卜素含量、ABA响应相关的胁迫反应及异黄酮含量，不仅可以提高大豆中的维生素A源等含量还能提高植株的抗性。GmICC1基因在植物育种和种质资源改良方面具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于植物分子生物学和基因工程技术领域，具体涉及一种大豆GmICC1基因以及该基因参与调控大豆的类胡萝卜素含量、ABA响应相关的胁迫反应及异黄酮含量中的应用。

背景技术

类胡萝卜素是人体不能合成的必需营养元素，是人体普遍缺乏的维生素A的前体物质。类胡萝卜素广泛存在于谷物、水果和蔬菜中，然而，大多数谷物中仅含有少量的类胡萝卜素，而且人类长期较少食用水果和蔬菜的饮食习惯，导致目前饮食中的类胡萝卜素含量远远不能满足人体需求，这一问题在发展中国家尤为普遍。因此，提高谷物中的维他命A含量是缓解维他命A匮乏的一个重要战略。大豆作为最广泛被食用的主要作物之一，培育高类胡萝卜素的高营养大豆新品种对于维他命A缺乏人群膳食营养的改善具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种控制大豆类胡萝卜素含量的基因及其应用。

本发明提供的大豆GmICC1基因，其具有：

1)SEQ ID No.1所示的核苷酸序列，或

2)在SEQ ID No.1所示的核苷酸序列中经取代、缺失或添加一个或几个核苷酸且具有同等功能的由1)衍生的核苷酸序列；或

3)在严格条件下与SEQ ID NO.1所示序列杂交且表达相同功能蛋白质的核苷酸序列，所述严格条件为在含0.1％SDS的0.1×SSPE或含0.1％SDS的0.1×SSC溶液中，在65℃下杂交，并用该溶液洗膜；或

4)与1)、2)或3)的核苷酸序列具有80％以上同源性且表达相同功能蛋白质的核苷酸序列。

本领域技术人员根据相同目的能够容易地鉴定并利用与大豆GmICC1基因核苷酸序列互补的DNA分子，因此，具有启动子活性并在严格条件下与本发明GmICC1基因序列或其片段杂交的分离序列包括在本发明中。

其中，所述核苷酸序列互补，是指在严格条件下能与GmICC1基因杂交。

严格条件是指探针将与其靶序列杂交至可探测程度超过与其它序列杂交(如至少2倍于背景)的条件。严格条件具有序列依赖性，且因环境的不同而不同。通过控制杂交和/或洗涤条件的严格性，可以鉴定与探针100％互补的靶序列(同源探测)。可选择地，可以调节严格条件以允许一些序列错配，使得探测到较低程度的相似性(异源探测)。本发明所述严格条件优选为在6×SSC(柠檬酸钠)、0.5％SDS(十二烷基磺酸钠)的溶液中，在65℃下杂交，然后用2×SSC、0.1％SDS和1×SSC、0.1％SDS各洗膜1次。

本发明提供了大豆GmICC1基因编码的蛋白，所述蛋白的氨基酸序列为：

(a)由SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列组成的蛋白；或

(b)将SEQ ID NO.2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/或添加由SEQ ID NO.2衍生的且保持SEQ ID NO.2所示的蛋白功能相同的蛋白。

本发明还提供了一种大豆GmICC1基因的突变体，其核苷酸序列为SEQ ID No.1所示的核苷酸序列中的第877位的G缺失，产生截短的转录本和新的3’UTR区。

含有本发明所述大豆GmICC1基因或所述突变体的生物材料属于本发明的保护范围，其中所述生物材料为重组表达载体、质粒、表达盒、重组菌或宿主细胞。