[发明专利]紫苏FAD8基因及其在提高植物不饱和脂肪酸含量和抗寒性能中的应用

说明书

本发明提供了紫苏FAD8基因及其在提高植物不饱和脂肪酸含量和抗寒性能中的应用，属于基因工程技术领域，所述紫苏FAD8基因的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。在植物体内过表达所述紫苏FAD8基因，能够显著提高植物不饱和脂肪酸含量以及植物的抗寒性能；过表达所述紫苏FAD8基因的烟草中的CAT、POD、SOD的活性显著高于野生型烟草；过表达所述紫苏FAD8基因的烟草中亚油酸和亚麻酸等不饱和脂肪酸的含量显著提高；抗寒性能显著提高。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，尤其涉及紫苏FAD8基因及其在提高植物不饱和脂肪酸含量和抗寒性能中的应用。

背景技术

紫苏(Perilla frutescens(L.)Britt.)属唇形科紫苏属，是油料作物中的特种油料，适 应性强，适于在西北大面积种植，在我国种植应用约有近2000年的历史，是国家卫生部 首批颁布的食、药两用的60种作物之一。紫苏富含ALA，是目前发现的ALA含量最高 的植物资源，具有较好的应用前景。

植物的生长环境对植物生长发育有很大的影响。植物受非生物胁迫是不可避免的， 提高植物抗逆性是适应环境的最佳方法。植物亚麻酸是由ω-3脂肪酸脱氢酶催化亚油酸而 来，脂肪酸脱氢酶以基因家族的形式存在，是一种膜结合蛋白，参与生物与非生物防御 反应，为脂肪酸合成途径的关键酶，是植物油脂基因工程中的目标酶之一。ω-3脂肪酸脱 氢酶可以提高植物膜脂不饱和指数，调控膜脂流动性并提高植物的抗逆性。ω-3脂肪酸脱 氢酶共有三种基因编码：FAD3、FAD7、FAD8。目前尚没有紫苏ω-3脂肪酸脱氢酶基因FAD8在提高抗寒性能中的应用研究。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种紫苏FAD8基因及其在提高植物不饱和脂肪酸含量和抗寒性能中的应用；在植物体内过表达所述紫苏FAD8基因，能够显著提高植 物不饱和脂肪酸含量以及植物的抗寒性能；本发明提供的应用对于进一步通过油料作物 遗传改良生产植物ALA具有重要的理论和实际意义，同时为利用基因工程提高其它作物 品种的低温抗性提供了理论依据。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种紫苏FAD8基因，所述紫苏FAD8基因的核苷酸序列如SEQ IDNo.1 所示。

本发明提供了一种重组载体，包括所述的紫苏FAD8基因和初始载体。

本发明提供了一种重组菌株，包括所述的紫苏FAD8基因和初始菌株。

优选的，所述初始菌株为大肠杆菌或根癌农杆菌。

本发明提供了所述的紫苏FAD8基因、所述的重组载体或所述的重组菌株在提高植物不饱和脂肪酸含量中的应用。

本发明提供了所述的紫苏FAD8基因、所述的重组载体或所述的重组菌株在提高抗寒性能中的应用。

优选的，所述植物包括紫苏和烟草。

优选的，在植物中过表达所述紫苏FAD8基因。

优选的，过表达所述紫苏FAD8基因植物的抗寒温度为5～12℃。

本发明的有益效果：本发明提供的紫苏FAD8基因编码区全长1317bp，有7个内含子，编码的氨基酸数目为438个，分子量为50013.2，等电点为9.13，为碱性氨基酸；所 述FAD8基因编码的蛋白质含有36个带负电的氨基酸残基，45个带正电的氨基酸残基， 脂肪系数为85.25，不稳定系数为38.43，为稳定蛋白质；细胞定位结果位于叶绿体中。 过表达所述紫苏FAD8基因的烟草中的CAT、POD、SOD的活性显著高于野生型烟草； 过表达所述紫苏FAD8基因的烟草中亚油酸和亚麻酸等不饱和脂肪酸的含量显著提高； 抗寒性能显著提高。

附图说明