[发明专利]一种控制火龙果甜菜色素合成的基因HuDOPA

说明书

本发明公开了一种控制火龙果甜菜色素合成的基因HuDOPA，该基因的核苷酸序列如序列表中SEQ ID NO.1所示，氨基酸序列如序列表中SEQ ID NO.2所示；本发明HuDOPA基因可直接应用于火龙果果肉颜色方面生物育种，还可作为火龙果重要农业形状的关键基因进行品种资源精细鉴定，可通过过量表达HuDOPA基因，或者基因沉默，以及基因编辑，RNAi干扰等方式，以定量/定性形式改变作物，水果、蔬菜、花卉中的甜菜色素的成分比例，从而可以获得不同颜色的特殊品种、品质的生物育种新策略。

技术领域

本发明涉及调控甜菜色素合成领域，特别涉及一种控制火龙果甜菜色素合成的基因HuDOPA。

背景技术

火龙果(Hylocereus undatus)属仙人掌科(Cactaceae)量天尺属(Hylocereus)植物，独特的外形，丰富的营养价值广受消费者的喜爱。火龙果不仅营养价值丰富，还有很好的药用价值和观赏价值。市场上常有的品种是红皮红肉和红皮白肉两个种类。

火龙果的果皮和果肉中含有大量的甜菜色素，甜菜色素是一种天然可食用色素，常用于食品的着色与护色，还具有抗氧化活性、抗癌、溶血作用、降血脂、促进酶活性和治疗糖尿病等特性，在医疗、保健、日用化工等方面均具有较高的应用价值。但目前，与其他色素的研究相比，甜菜色素的代谢合成机制还有很多的不完善。

2020年10月的《分子植物育种》中，由郭攀阳等人撰写的《红皮红肉和红皮白肉火龙果果肉呈色相关基因差异表达分析》，公开了在红皮红肉火龙果发育过程中伴随着大量甜菜色素的合成，酪氨酸作为前体在其中起关键作用，且该色素的合成需要大量氨基酸、酶、及转录因子的参与。也有其他研究表明甜菜色素合成途径中有几个关键酶，都是自发反应构成的，其中最主要的酪氨酸酶、多巴双加氧酶和葡糖基转移酶，但目前对于甜菜色素合成途径尚未明确。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种控制火龙果甜菜色素合成的基因HuDOPA。

本发明所述一种控制火龙果甜菜色素合成的基因HuDOPA，该基因的核苷酸序列如序列表中SEQ ID NO.1第1位至第816位所示。

进一步的，该基因编码的蛋白的氨基酸序列如序列表中SEQ ID NO.2第1位至第271位所示。

进一步的，所述基因通过特异性引物从火龙果品种中筛选而得。

进一步的，所述基因作为重组载体或宿主细胞中的一部分。

进一步的，所述宿主细胞是指除人或动物的生殖细胞或胚胎干细胞以外的细胞。

进一步的，所述基因HuDOPA在控制植物甜菜色素合成和/或火龙果品种资源精细鉴定中的应用。

进一步的，所述控制植物甜菜色素合成为提高植物甜菜色素累积。

进一步的，所述控制植物甜菜色素合成的应用方法，包括以下步骤：构建HuDOPA表达载体，并利用该表达载体转化植物细胞，进而培育成转基因植株。

进一步的，所述植物为水果、蔬菜和/或花卉。

进一步的，所述植物为火龙果。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明发现一种调控火龙果甜菜色素的新基因HuDOPA，可直接应用于火龙果果肉颜色方面生物育种，还可作为火龙果重要农业形状的关键基因进行品种资源精细鉴定。

(2)本发明基因HuDOPA可通过过量表达，或者基因沉默，以及基因编辑，RNAi干扰等方式，以定量/定性形式改变作物，水果、蔬菜、花卉中的甜菜色素的成分比例，从而可以获得不同颜色的特殊品种、品质的生物育种新策略。