本申請屬于植物基因工程技術,尤其涉及一種廣藿香轉錄因子pcidd2及其在正向調控廣藿香酮生物合成中的應用。
背景技術:
1、廣藿香( pogostemon?cablin(blanco)?benth.)是唇形科刺蕊草屬多年生芳香草本或亞灌木植物,作為嶺南地區的道地藥材,因其獨特的藥用價值和廣泛的臨床應用,被列為“十大南藥”之一。作為藥材,廣藿香是指其干燥的地上部分,味辛,性微溫,歸脾、胃、肺經,具有芳香化濁、和中止嘔、發表解暑的功效,主要用于治療濕濁中阻,脘痞嘔吐,暑濕表證,發熱倦怠等病癥,在傳統中醫藥治療中發揮著重要作用。同時廣藿香揮發油及次生代謝產物在醫藥、香料和化妝品領域具有廣泛的應用價值。
2、廣藿香酮作為廣藿香揮發油的主要活性成分之一,因其具有顯著的抗炎、抗菌、抗病毒等藥理作用而備受關注。目前廣藿香是生成廣藿香酮的唯一植物來源,極大限制廣藿香酮生物合成通路的研究,廣藿香酮的生物合成途徑目前尚未被完全解析,其通路上的已驗證的關鍵酶也極少。現有研究僅驗證了廣藿香酰基激活酶 pcaae2編碼的蛋白能夠催化4-甲基戊酸生成4-甲基戊酸輔酶a(4mvcoa),并證實了4-甲基戊酸是廣藿香酮生物合成的前體化合物。但廣藿香酮的轉錄調控機制仍處于研究空白。
3、因此,實現廣藿香的高效表達,顯著提高廣藿香酮的含量,是實現廣藿香經濟價值的途徑之一。
技術實現思路
1、本申請實施例提供一種廣藿香轉錄因子pcidd2及其在正向調控廣藿香酮生物合成中的應用,以解決相關技術存在的問題,技術方案如下:
2、第一方面,本申請實施例提供了一種廣藿香轉錄因子pcidd2,所述廣藿香轉錄因子pcidd2的氨基酸序列如seq?id?no.1所示。
3、第二方面,本申請實施例提供了一種編碼廣藿香轉錄因子pcidd2的基因,所述編碼廣藿香轉錄因子pcidd2的基因的cdna閱讀框的核苷酸序列如seq?id?no.2所示;或所述基因編碼的廣藿香轉錄因子pcidd2,其對應的氨基酸序列如seq?id?no.1所示。
4、在一種實施方式中,所述編碼廣藿香轉錄因子pcidd2的基因以seq?id?no.3和seqid?no.4所示的引物對擴增得到。
5、第三方面,本申請實施例提供了所述的廣藿香轉錄因子pcidd2、或所述的編碼廣藿香轉錄因子pcidd2的基因在調控廣藿香酮生物合成中的應用。
6、第四方面,本申請實施例提供了插有所述的編碼廣藿香轉錄因子pcidd2的基因的過表達載體,其中編碼廣藿香轉錄因子pcidd2的基因的cdna閱讀框的核苷酸序列如seq?idno.2所示;或所述基因編碼的廣藿香轉錄因子pcidd2,其對應的氨基酸序列如seq?id?no.1所示。
7、第五方面,本申請實施例提供了一種轉化有所述的過表達載體的轉基因工程菌,所述轉基因工程菌為農桿菌工程菌。
8、第六方面,本申請實施例提供了所述的過表達載體、或所述的轉基因工程菌在調控廣藿香酮生物合成中的應用。
9、在一種實施方式中,調控廣藿香酮生物合成是在廣藿香植物中進行。
10、第七方面,本申請實施例提供了提高廣藿香酮生物合成的生物制劑,所述生物制劑的活性成分為所述的過表達載體、或所述的轉基因工程菌。
11、第八方面,本申請實施例提供了提高廣藿香酮生物合成的方法,所述方法包括提高編碼廣藿香轉錄因子pcidd2的基因在廣藿香中的表達;所述編碼廣藿香轉錄因子pcidd2的基因的cdna閱讀框的核苷酸序列如seq?id?no.2所示;或所述基因編碼的廣藿香轉錄因子pcidd2,其對應的氨基酸序列如seq?id?no.1所示。
12、上述技術方案中的優點或有益效果至少包括:
13、本申請首次從廣藿香中分離鑒定了idd家族轉錄因子pcidd2,并揭示其能顯著正向調控對廣藿香酮生物合成。在廣藿香葉片瞬時過表達可顯著提高廣藿香酮的含量,相反地,利用病毒誘導的基因沉默實驗(vigs)能顯著降低廣藿香酮的含量,表明這是一個潛在的、具有促進廣藿香酮生物合成作用的轉錄因子,對于促進廣藿香酮高效合成具有重要意義。
14、當前提取廣藿香酮的方法面臨成本高、產量低的問題,難以滿足市場需求。通過瞬時過表達技術能夠在短時間內實現pcidd2轉錄因子的高效表達,增強其對廣藿香酮合成途徑的調控能力,從而促進關鍵酶 pcaae2的表達,顯著提高廣藿香酮的含量。
15、基于農桿菌介導的遺傳轉化體系,這一技術不僅可以應用于廣藿香的基因工程改造,還能推廣到其他藥用植物中,為多種藥用植物的功能基因組學與代謝調控育種提供新的可能性。
16、上述概述僅僅是為了說明書的目的,并不意圖以任何方式進行限制。除上述描述的示意性的方面、實施方式和特征之外,通過參考附圖和以下的詳細描述,本申請進一步的方面、實施方式和特征將會是容易明白的。
1.一種廣藿香轉錄因子pcidd2,其特征在于,所述廣藿香轉錄因子pcidd2的氨基酸序列如seq?id?no.1所示。
2.一種編碼廣藿香轉錄因子pcidd2的基因,其特征在于,所述編碼廣藿香轉錄因子pcidd2的基因的cdna閱讀框的核苷酸序列如seq?id?no.2所示;或所述基因編碼的廣藿香轉錄因子pcidd2,其對應的氨基酸序列如seq?id?no.1所示。
3.根據權利要求2所述的編碼廣藿香轉錄因子pcidd2的基因,其特征在于,所述編碼廣藿香轉錄因子pcidd2的基因以seq?id?no.3和seq?id?no.4所示的引物對擴增得到。
4.權利要求1所述的廣藿香轉錄因子pcidd2、或權利要求2或3所述的編碼廣藿香轉錄因子pcidd2的基因在調控廣藿香酮生物合成中的應用。
5.一種插有權利要求2所述的編碼廣藿香轉錄因子pcidd2的基因的過表達載體,其特征在于,編碼廣藿香轉錄因子pcidd2的基因的cdna閱讀框的核苷酸序列如seq?id?no.2所示;或所述基因編碼的廣藿香轉錄因子pcidd2,其對應的氨基酸序列如seq?id?no.1所示。
6.一種轉化有權利要求5所述的過表達載體的轉基因工程菌,其特征在于,所述轉基因工程菌為農桿菌工程菌。
7.權利要求5所述的過表達載體、或權利要求6所述的轉基因工程菌在調控廣藿香酮生物合成中的應用。
8.根據權利要求4所述的應用、或權利要求7所述的應用,其特征在于,調控廣藿香酮生物合成是在廣藿香植物中進行。
9.一種提高廣藿香酮生物合成的生物制劑,其特征在于,所述生物制劑的活性成分為權利要求5所述的過表達載體、或權利要求6所述的轉基因工程菌。
10.一種提高廣藿香酮生物合成的方法,其特征在于,所述方法包括提高編碼廣藿香轉錄因子pcidd2的基因在廣藿香中的表達;所述編碼廣藿香轉錄因子pcidd2的基因的cdna閱讀框的核苷酸序列如seq?id?no.2所示;或所述基因編碼的廣藿香轉錄因子pcidd2,其對應的氨基酸序列如seq?id?no.1所示。