[发明专利]芝麻SiWRKY67基因在调控褪黑素合成中的应用有效

专利信息
申请号: 202110764450.8 申请日: 2021-07-06
公开(公告)号: CN113373158B 公开(公告)日: 2022-03-15
发明(设计)人: 游均;张良晓;王晓;刘爱丽;黎冬华;张秀荣;李培武 申请(专利权)人: 中国农业科学院油料作物研究所
主分类号: C12N15/29 分类号: C12N15/29;C12N15/84;A01H5/06;A01H6/66
代理公司: 武汉智嘉联合知识产权代理事务所(普通合伙) 42231 代理人: 徐小洋
地址: 430000 湖*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 芝麻 siwrky67 基因 调控 褪黑素 合成 中的 应用
【说明书】:

发明公开了芝麻SiWRKY67基因在调控褪黑素合成中的应用,属于植物基因工程技术领域,所述芝麻SiWRKY67基因的核苷酸序列如序列表SEQ ID NO.1所示。本发明首次报道了芝麻SiWRKY67基因在褪黑素合成中的功能与应用,通过构建SiWRKY67基因过表达载体,使其在芝麻毛状根的过量表达,验证了转基因芝麻毛状根中SiWRKY67能够诱导褪黑素的合成,证实了SiWRKY67基因具有正调控褪黑素合成,进而提高芝麻中褪黑素含量的功能,这对解析芝麻褪黑素含量遗传调控机制,培育高褪黑素芝麻新品种,提升芝麻营养品质具有重要意义。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域,具体涉及芝麻SiWRKY67基因在调控褪黑素合成中的应用。

背景技术

褪黑素(Melatonin),是一种吲哚类激素,其化学名称为N-乙酰-5-甲氧基色胺,分子式为C13H16N2O2,分子量为232.28。1958年,褪黑素首次在奶牛松果腺中被发现,此后褪黑素在多种动物中被广泛鉴定。褪黑素广泛存在于人体内的各个部位,但含量极少(pg/mL水平)。在动物中,褪黑素的生理功能主要有调节生物体的昼夜节律,缓解睡眠障碍,抗衰老、免疫调节、神经保护、抗肿瘤、对其他内分泌的调节、促进细胞生长等。1995年,褪黑素被发现在植物组织中广泛存在。包括人在内的动物都可以从含有褪黑素的食物中摄取褪黑素,从而在体内发挥生理保健作用,如改善睡眠、增加机体内免疫功能、清除自由基抗氧化损伤,保护生物大分子作用,使得褪黑素成为植物重要的功能性成分之一。然而植物中褪黑素含量非常低,因此提高植物特别是作物中的褪黑素含量,对于促进人类健康具有重要意义。植物中褪黑素的合成途径已十分清晰,但对褪黑素合成调控基因的报道甚少。

芝麻(Sesamum indicum L.)是重要而古老的油料作物之一,在我国已有2700年栽培历史。芝麻广泛分布在北纬40°到南纬40°的热带和亚热带地区,在亚洲、欧洲、非洲和美洲均有种植,其中亚洲和非洲的种植面积占世界种植面积90%以上。芝麻富含不饱和脂肪酸,油酸和亚油酸之和高达83%左右,蛋白质、钙、磷、铁、维生素E含量丰富。芝麻保健功能显著,特有的功能成分芝麻素和芝麻林素具有抗氧化、清除自由基、抗癌抗肿瘤等多种生理活性。芝麻香油、芝麻酱等深受我国消费者喜爱,是人民高质量生活不可或缺的特色食品。目前我国芝麻年消费和进口量均居世界之首,年消费总量达到150万吨。芝麻种子中褪黑素含量较高,是补充褪黑素的理想食源之一。因此,解析芝麻褪黑素含量遗传调控机制,发掘褪黑素合成调控基因,对于培育高褪黑素芝麻新品种,提升芝麻营养品质具有重要意义。

发明内容

本发明针对现有技术的空白,提供了芝麻SiWRKY67基因在调控褪黑素合成中的应用,通过SiWRKY67基因在芝麻毛状根的过量表达实验,证实了芝麻SiWRKY67基因具有正调控褪黑素合成的功能,从而提高芝麻中褪黑素含量,对解析芝麻褪黑素含量遗传调控机制,培育高褪黑素芝麻新品种,提升芝麻营养品质具有重要意义。

本发明的目的之一在于提供了芝麻SiWRKY67基因在调控褪黑素合成中的应用,其中所述芝麻SiWRKY67基因的核苷酸序列如序列表SEQ ID NO.1所示。

进一步地,所述芝麻SiWRKY67基因正调控褪黑素的合成。

进一步地,所述芝麻SiWRKY67基因编码的蛋白的氨基酸序列如序列表SEQ IDNO.2所示。

本发明的目的之二在于提供了一种包含上述芝麻SiWRKY67基因的载体和/或细胞在调控褪黑素合成中的应用。

进一步地,所述包含芝麻SiWRKY67基因的载体为克隆载体或过表达载体

进一步地,所述过表达载体为将芝麻SiWRKY67基因与植物表达载体pCAMBIA1301S连接起来构建得到的载体pCAMBIA1301S-SiWRKY67。

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