[发明专利]一种来源于棉花的肉桂酸-4-羟化酶的编码基因GbC4H和应用

说明书

本发明提供了一种来源于棉花的肉桂酸‑4‑羟化酶的编码基因GbC4H和应用，属于基因工程技术领域；所述编码基因GbC4H的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明的肉桂酸‑4‑羟化酶的编码基因GbC4H能够调控棉花的抗枯萎病的能力，还能够调控棉花中黄酮类物质的积累。本发明利用基因沉默技术，促使编码基因GbC4H表达沉默，会引起黄酮类物质含量降低，使得沉默后的棉花更易感染枯萎病菌，易发病。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及一种来源于棉花的肉桂酸-4-羟化酶的编码基因GbC4H和应用。

背景技术

单加氧酶是指能直接激活分子氧，使一个氧原子加到作用物分子上的酶。在植物中，单加氧酶会影响脂肪酸、苯丙素、生物碱和萜类化合物等多种代谢产物的生物合成。肉桂酸-4-羟化酶(C4H)是从拟南芥中鉴定出的首个苯丙烷途径的单加氧酶。目前，在杨树、茶叶、油菜、大蒜、黄芩、三叶青、鸟舌草、甘薯和当归等多种植物中已报道了C4H的序列和表达模式。例如，专利CN112410354A公开了一种来源于三叶青的肉桂酸-4-羟化酶基因ThC4H及其应用，该基因作为苯丙烷代谢途径中的关键酶之一，可用于生产白藜芦醇。另外，CN102220353B公开了一种在甘薯中表达的新的编码肉桂酸-4-羟化酶(Cinnamicacid-4-hydroxylase，C4H)蛋白的编码序列，该基因在甘薯中表达，所获得的转基因甘薯的花色苷及其前体化合物化合物含量获得了提高。这些报道为进一步研究苯丙烷合成途径中的C4H，提供了重要的信息。

目前没有关于肉桂酸-4-羟化酶的编码基因与黄酮类物质积累相关的报道。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种来源于棉花的肉桂酸-4-羟化酶的编码基因GbC4H和应用，本发明所述编码基因GbC4H编码的肉桂酸-4-羟化酶能够调控棉花的抗枯萎病的能力，还能够调控棉花中黄酮类物质的积累。

本发明提供了一种来源于棉花的肉桂酸-4-羟化酶的编码基因GbC4H，核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

本发明还提供了一种重组载体，插入有上述方案所述编码基因GbC4H。

本发明还提供了一种重组菌，包含上述方案所述的重组载体。

本发明还提供了上述方案所述的编码基因GbC4H或者所述的重组载体或者所述的重组菌的应用；所述应用包括以下任意一项或者几项的应用：

1)调控棉花抗枯萎病能力；

2)调控棉花的类黄酮通路；

3)调控棉花中黄酮类物质积累；

4)抗枯萎病棉花育种；

5)构建抗枯萎病能力降低的转基因棉花植株。

优选的，所述黄酮类物质包括黄酮类抗菌物质。

本发明还提供了一种提高棉花抗枯萎病能力和/或促进棉花中黄酮类物质积累的方法，包括以下步骤：在棉花中过表达上述方案所述编码基因GbC4H。

本发明还提供了一种沉默上述方案所述肉桂酸-4-羟化酶或者所述编码基因GbC4H的试剂在构建抗枯萎病能力降低和/或黄酮类物质积累降低的转基因棉花植株中的应用。

优选的，所述试剂包括重组农杆菌；所述重组农杆菌包含编码基因GbC4H的特异性片段的VIGS沉默载体；所述编码基因GbC4H的特异性片段的核苷酸序列如SEQ ID NO.35所示。

优选的，所述VIGS沉默载体的原始载体为pTRV2载体。