[发明专利]紫云英CHI基因及其应用

说明书

本发明提供紫云英CHI基因及其应用。紫云英CHI基因及其编码蛋白的序列见SEQ ID NO:1和2。本发明首次从紫云英中克隆得到紫云英CHI基因，并通过农杆菌介导的遗传转化方法，在拟南芥中验证了紫云英CHI基因具有调控植物花青素含量功能，具体为提高植物花青素含量。转紫云英CHI基因的拟南芥株系总花青素含量比野生型平均高31.91μg/g。实验结果表明，紫云英CHI基因与花青素合成关系密切，其具有调节花青素含量的功能。将该基因应用于植物性状改良，具有良好的应用前景。本发明提供的紫云英CHI基因及其编码蛋白为培育植物新品种提供了宝贵资源。

技术领域

本发明涉及基因工程和植物遗传育种领域，具体地说，涉及紫云英CHI基因及其应用。

背景技术

紫云英(Astragalus sinicus L.)是豆科，黄耆属越年生草本植物，主要分布于中国长江流域，是重要的绿肥作物，对土壤资源的可持续利用，具有重要意义。此外，紫云英在我国民间有悠久的食用历史，植株硒、蛋白质含量丰富，含有多种矿物质和维生素，有毒有害物质含量均符合国家标准，食用安全且营养价值高于绿豆芽、空心菜等蔬菜。紫云英中的花青素被认为是最富保健潜力的天然活性物质之一，能够清除人体内的自由基，延缓机体衰老，预防癌症、心血管疾病和老年痴呆症，增强机体免疫力，提升视力，降低肝脏和血清中脂肪的含量。开发紫云英中花青素的健康保健食用潜力，可以为实现紫云英多功能利用，提高经济效益提供新思路，对促进紫云英产业可持续发展具有重要意义。

研究紫云英花青素生物合成代谢途径，挖掘高效促进花青素合成的关键基因，并进行功能评价和调控模式分析，为花青素的合成及调控提供分子证据，对于探寻影响花青素品质形成的关键遗传信息具有重要科学意义和研究价值，对促进紫云英产业可持续发展具有重要意义。但目前还没有对于紫云英花青素合成机制的研究。

发明内容

本发明的目的是提供紫云英CHI基因及其应用。

为了实现本发明目的，第一方面，本发明提供紫云英CHI基因，CHI基因为编码如下蛋白质(a)或(b)的基因：

(a)由SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(b)SEQ ID NO:2所示序列经取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有同等功能的由(a)衍生的蛋白质。

本发明利用RACE技术获得CHI基因的全长cDNA序列大小为972bp(SEQ ID NO:1)，含有一个660bp的开放阅读框，5’和3’非编码区的长度分别为131bp和181bp。

第二方面，本发明提供含有所述紫云英CHI基因的生物材料，所述生物材料包括但不限于重组DNA、表达盒、转座子、质粒载体、病毒载体、工程菌或非可再生的植物部分。

第三方面，本发明提供所述紫云英CHI基因或含有该基因的生物材料在调控植物花青素含量中的应用。

所述调控是指提高植物花青素含量。

前述应用包括：

1)使植物包含紫云英CHI基因；或者，

2)使植物过表达紫云英CHI基因。

所述应用包括但不限于转基因、杂交、回交、自交或无性繁殖。

可选地，过表达紫云英CHI基因的方法选自以下1)～5)，或任选的组合：

1)通过导入具有所述CHI基因的质粒；

2)通过增加植物染色体上所述CHI基因的拷贝数；

3)通过改变植物染色体上所述CHI基因的启动子序列；

4)通过将强启动子与所述CHI基因可操作地连接；

5)通过导入增强子。