[发明专利]MYB140基因、构建的载体、表达的转基因烟草植株

说明书

本发明属于植物基因工程技术领域，公开了一种MYB140基因、构建的载体、表达的转基因烟草植株，MYB140基因的序列为SEQ ID NO：1。转基因烟草T1,T2,T4植株中木质素生物合成途径的关键酶基因，包括苯丙氨酸酶(PAL)、肉桂醇脱氢酶(CAD)、肉桂酰‑CoA还原酶(CCR)、儿茶酚‑O‑甲基转移酶(COMT)基因的转录升高；其中CCR基因转录水平升高最多，其表达水平可达野生型植株的67.51倍。结果证明了毛竹MYB140基因对木质素生物合成起正调控作用，其过量表达能通过上调CCR、CAD、COMT、PAL等基因的表达水平，显著提高植物的木质素含量。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，尤其涉及一种MYB140基因、构建的载体、表达的转基因烟草植株。

背景技术

目前，最接近的现有技术：竹子为多年生禾本科(Gramimineae)竹亚科(Bambusoideae)植物，茎为木质，世界上竹类资源非常丰富，大约有1250种，有三月竹、慈竹、毛竹等。在我国，竹类资源十分丰富，共有40多属500多种，现有竹林面积为538.10万公顷。虽然种类很多，但最具代表性的竹材当属毛竹。毛竹是用途最为广泛的竹类植物，中国是毛竹的故乡，长江以南生长着世界上约85％的毛竹。在日常生活中，毛竹的用途十分普遍。例如，毛竹的纤维细而且不短，竹壁厚，长相对于宽来说尺寸大，纤维相互交错，是常见竹类植物中最良好的造纸原材料；毛竹还是可食用的绿色蔬菜；此外，毛竹还具有保护土壤、减少水土流失等主要的生态价值。

木质素是一类沉积于维管植物细胞壁中的由三种苯丙烷单元通过醚键和碳碳键相互连接形成的具有三维网状结构的苯丙烷类聚合物，在植物中的主要作用是硬化细胞壁使其能承拓整株植物的重量。在生产生活中，因为它的化学结构十分稳定，所以用途十分广泛：在农林业中，木质素可以作为肥料、农药缓释剂及饲料添加剂等；在轻工领域中，它可以作为表面活性剂、染料分散剂、活性炭和碳纤维等；此外，由木质素降解改性产生的香草醛是食用与日化香精、医药中间体并能作为用于多动症、眩晕等的抗癫痫药物。因此想要更好地利用对人类有益的植物，那么提高植物体内的木质素含量十分必要。

植物MYB转录因子是一类蛋白，可以和基因启动子的顺式作用元件发生特异性相互作用，并且对基因的起始转录进行调控，大部分含有4个功能结构域。根据DNA结合区的保守性，将转录因子分为bHLH(basichelix-loop-helix)、亮氨酸拉链(bZIP,the basicleueine zipper)、WRKY蛋白、MYB蛋白(v-myb avian myeloblastosis viral oncogenehomolog)等多个不同家族。在真核生物界中，MYB类转录因子普遍存在，它们的共同特征是N端含有特有的一段保守的DNA结合域：含有由51-52个氨基酸残基组成的保守结构域，呈螺旋－折叠－螺旋(HTH)结构。从玉米中分离出植物第一个MYB类转录因子基因C1，C1基因主要参与调控玉米花青素的合成。水稻基因组中据估计含有183个MYB家族成员。R3-MYB、R2R3-MYB和R1R2R3-MYB是MYB的三个亚家族，这是根据其在DNA结合结构域中高度保守的不完全重复序列(分别为1,2和3)的数量来划分的。大多数植物MYB蛋白质是R2R3类型例如:拟南芥中有126个R2R3成员，而水稻中至少125个。已有的研究表明，MYB转录因子对基因的调控主要是结合到基因启动子区域的顺式作用元件来实现其转录调控作用，例如：富含AC的元件AC-II(ACCAACC)和AC-III(ACCTAAC)等；7bp的SMRE(Secondary wall MYB-responsiveelement)元件ACC(A/T)A(A/C)(T/C)。