[发明专利]一种樟树芳樟醇合成酶、以及鉴定芳樟醇型樟树的分子标记及其应用

说明书

本发明涉及樟树芳樟醇合成酶，其核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，其氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。还提供了一种用于鉴定芳樟型樟树的分子标记，以樟树为检测材料、提取待检测樟树基因组DNA；利用WZF01特异性引物以樟树基因组DNA为模板进行PCR扩增，当含有约1200bp扩增目的条带时，判断其为芳樟醇型樟树。本发明提供的WZF01特异性引物追踪芳樟醇型樟树准确率99％以上，准确性高，操作简单，成本低廉的特点且适合苗期鉴定，大大提高了芳樟型樟树的选育效率。

技术领域

本发明涉及樟树化学型快速鉴定的方法，具体涉及一种樟树芳樟醇合成酶、以及鉴定芳樟醇型樟树的分子标记及其应用。

背景技术

樟树(Cinnamomum camphora)为樟科樟属常绿乔木树种，为我国Ⅱ级保护植物，是一种集材用、药用、香精香料、油用、园林观赏和生态文化等于一体的多用途树种，具有较大的开发利用潜力。根据樟树叶精油中所含主成分的不同，可将樟树分为不同的化学型，常见为樟脑型(主成分为樟脑)、芳樟醇型(主成分为芳樟醇)、桉叶油素型(主成分为1,8-桉叶油素)、橙花叔醇型(主成分为异橙花叔醇)和龙脑型(主成分为右旋龙脑)等5种化学型。1968年，Rolf Santesson博士和他的儿子Johan首次提出植物“化学型(chemotype)”概念，将之定义为“群体中个体间不能通过形态学区分的化学特性。不同化学类型樟树表型并无明显区别、不能通过常规的分类学特征进行区分。樟树是我国主要的天然木本精油植物资源之一，具有很高的开发利用价值。不同化学型樟树用途迥异，如从芳樟醇型樟树提取的芳樟醇位居世界香料市场上用途最广的20大成分前列，而从龙脑樟中提取的天然龙脑则为我国传统珍稀中药材。樟树自然群体中，调查发现芳樟醇型樟树比例低于5.00％，如何快速鉴别出芳樟醇型樟树是樟树精油工业原料林建设中遇到首要问题。传统生产上，不同化学类型樟树个体筛选主要依赖于科技人员经验性的“闻香法”，尽管该法操作简单，但准确率因人而异且无科学量化依据。实验室中，鉴别不同化学型樟树则通过气相-质谱联用(GC-MS)开展，结果可靠但程序繁芜且成本较高。另一方面，芳樟醇型樟树后代种子实生苗会产生大量变异、形成不同化学型后代个体，初生1-2年内种苗精油成分一直处于快速波动中、经验性的“闻香法”很难用于芳樟醇型后代个体的早期筛选，实生苗不能应用于大规模良种繁育中，造成了良种更新缓慢，优良基因资源大量流失。

芳樟醇属于单萜类化合物，是植物中现已发现的成千上万种天然萜类化合物之一。现代分子生物学研究表明，植物合成天然萜类化合物种类主要由体内萜类合成酶(Terpene synthases,TPS)基因控制。目前，在其它植物中，如黄花蒿(Artemisia annua)、柠檬留兰香(Mentha citrata)、柠檬香桃(Lemon Myrtle)、罗勒(Ocimum basilicum)、仙女扇(Clarkia breweri)及薰衣草(Lavandula angustifolia)等，控制芳樟醇合成的TPS已被分离克隆，命名为芳樟醇合成酶。植物主要通过TPS基因差异化表达而调控某种萜类化合物含量进而形成特定的化学型。TPS基因是鉴别植物个体化学型的关键靶标基因之一。迄今，控制樟树芳樟醇合成的关键TPS基因之前还未被公开报道。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的技术问题，分离出一种芳樟醇合成酶，基于该合成酶的编码框(ORF)与其启动子区核苷酸序列开发特异引物，可以快速、准确的鉴定出芳樟醇型樟树。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种樟树芳樟醇合成酶，所述芳樟醇合成酶(TPS12)的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。

进一步地，所述樟树芳樟醇合成酶基因的开放阅读框序列为如SEQ ID No.3所示的核苷酸序列。

本发明还提供了一种用于鉴定芳樟型樟树的分子标记，所述分子标记(WZF01)引物信息为：

WZF01-F的核苷酸序列如SEQ ID No.4所示；