[发明专利]一种高黄酮醇烟草的制备方法及其应用

说明书

本发明属于植物基因工程技术领域，特别是指一种高黄酮醇烟草的制备方法及其应用。步骤为：构建烟草基因NtMYB12的植物表达载体，经农杆菌介导转化，侵染野生型烟草，通过培育和筛选获得NtMYB12‑Oe转基因纯合系即为高黄酮醇烟草。本发明利用烟草云烟87和NtMYB12过表达转基因植株分析了低磷胁迫条件下植株黄酮醇含量和参与黄酮醇合成的基因表达水平，经分析可知NtMYB12基因属于MYB转录因子PFG类型成员，能通过对黄酮醇代谢途径基因的转录调控实现其对该途径的正向调节，进而显著增加黄酮醇的含量，提高植物耐低磷胁迫能力。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，特别是指一种高黄酮醇烟草的制备方法及其应用。

背景技术

黄酮是植物中分布广泛的次级代谢产物，通常具有C6-C3-C6碳骨架。植物中最常见的黄酮类化合物是花青素和黄酮醇。黄酮生物合成基因由MYB家族的转录因子（TF）转录调节。目前在拟南芥和木本植物如葡萄，苹果和梨中发现了几种类黄酮相关的MYB TF。研究表明，MYB家族中的三个亚群分别是花色素苷，黄烷醇和黄酮醇途径的典型活化剂。PRODUCTION OF ANTHOCYANIN PIGMENT (PAP) 型的 MYBs是花青素合成的正调节剂；TRANSPARENT TESTA 2 (TT2) 型的MYBs是黄烷醇途径的正调节剂；PRODUCTION OFFLAVONOL GLYCOSIDES (PFG) 型的MYB TFs，在拟南芥中被鉴定为黄酮醇途径的正调节剂。这些PFG型TF激活编码CHS，CHI和FLS的基因的表达。

植物中的黄酮醇具有多种生物功能，其中抗氧化能力是黄酮醇和大多数其他类黄酮化合物的共同特征，可以帮助植物抵抗环境的各种刺激。磷是重要的植物营养元素，但是其在土壤中的有效性却很低，因此土壤溶液中植物根系可吸收的有效磷浓度通常只有2-10µM, 远远满足不了植物的生长需要。虽然施用磷肥可以提高当季利用率，但是由于磷矿资源是不可再生的，同时过量磷肥的施用也造成了土壤板结和环境污染。因此，提高植物对磷的吸收与利用是现代农业发展的重要研究方向。近年来，关于MYB转录因子参与植物黄酮代谢的研究逐渐被报道，但关于植物中调控黄酮合成和营养代谢的关键基因及调控机制仍不清楚。

烟草是一种重要的叶用经济作物，高黄酮醇烟草能提高烟草的耐低磷胁迫能力，从而减少磷肥的使用，节省生产成本，保护环境；同时由于黄酮醇在人体内同样具有清除自由基、增强人体抗氧化能力，延缓人体衰老的保健功效，因此可以通过提取烟叶中黄酮醇用于生物制药，为烟叶的多用途发展提供新的思路和方法。综上所述，目前对烟叶中调控黄酮醇合成与营养代谢关键基因的克隆、功能分析和应用研究尤为迫切。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种高黄酮醇烟草的制备方法及其应用。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种高黄酮醇烟草的制备方法，步骤为：构建烟草基因NtMYB12的植物表达载体，经农杆菌介导转化，侵染野生型烟草，通过培育和筛选获得NtMYB12-Oe（NtMYB12过表达）转基因纯合系即为高黄酮醇烟草。

所述NtMYB12序列如SEQ ID No.1所示。

所述植物表达载体上带有35S强启动子。

所述野生型烟草为云烟87。

所述的方法制备的高黄酮醇烟草作为培育耐低磷胁迫烟草植株的应用。

本发明具有以下有益效果：

本发明利用烟草云烟87和NtMYB12-Oe转基因植株分析了低磷胁迫条件下植株黄酮醇含量和参与黄酮醇合成的基因表达水平，经分析可知NtMYB12基因属于MYB转录因子PFG类型成员，能通过对黄酮醇代谢途径基因的转录调控实现其对该途径的正向调节，进而显著增加黄酮醇的含量，提高植物耐低磷胁迫能力。