一种胡萝卜萜类化合物合成的调控基因LOC108210899及应用的制作方法

本发明属于生物，具体涉及一种胡萝卜萜类化合物合成的调控基因

loc108210899及应用。

背景技术：

1、胡萝卜是全球重要经济作物，营养成分丰富，肉质根富含类胡萝卜素、维生素和膳食纤维等多种营养物质，具有一定的食疗价值和医药价值，拥有“小人参”之美誉。萜类化合物通常是植物精油、树脂和花香的主要成分，与胡萝卜感官变量（萜烯味、绿色味、泥土味、苦味、回味）之间高度相关。

2、顺式泛醇（cis-abienol）是一种双环含氧二萜醇，与香脂冷杉中报道的顺式泛醇4（cis-abienol 4）为同一物质或同分异构体。顺式泛醇与香紫苏醇（sclareol）、泪杉醇（manool）等植物源含氧二萜类是香氛工业中合成龙涎香替代品ambrox®的关键前体，具有重要经济价值。顺式泛醇的生物合成以异戊烯基焦磷酸（ipp）和二甲基烯丙基焦磷酸（dmapp）为起点，经法呢基焦磷酸合酶（ispa/erg20）转化为法呢基二磷酸（fpp），随后由香叶基香叶基焦磷酸合酶（crte）催化生成香叶基香叶基二磷酸（ggpp），ggpp经ⅱ类二萜合酶（ditps）环化生成中间体拉柏-13-烯-醇二磷酸（ldpp），最终由顺式泛醇合酶（cas）催化形成顺式泛醇。

3、因此，通过基因工程手段调控胡萝卜中顺式泛醇等萜类物质的含量是改善胡萝卜感官品质的有效措施，而挖掘新的调控萜类物质合成的转录因子有助于调控萜类物质的含量。

技术实现思路

1、本发明所要解决的主要问题是如何调控胡萝卜的萜类物质合成。

2、为了解决上述问题，本发明提供了调控蛋白质loc108210899活性或含量或调控所述蛋白质的编码基因的表达的物质在下述任一种中的应用：

3、1）调控植物萜类化合物合成中的应用；

4、2）制备调控植物萜类化合物合成的产品中的应用；

5、3）培育萜类化合物合成能力改变的植物中的应用；

6、4）制备培育萜类化合物合成能力改变的植物的产品中的应用；

7、所述蛋白质可为如下任一所示蛋白质：

8、a1）氨基酸序列为seq id no:1的蛋白质；

9、a2）将a1）所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；

10、a3）与a1）或a2）所限定的氨基酸序列具有80%以上同一性且具有相同功能的蛋白质；

11、a4）在a1）-a3）中任一所限定的蛋白质的末端连接标签后得到的融合蛋白。

12、seq id no:1的氨基酸序列为：mevakvvtcagetvvvmllvalvnahlsalllrdffqgfgeypihneddyissatkvldaegvedddndddedgdfdegeedpssedyggksnnkenskngsgkgdkqgngdeedeeeddedgdedgddqnndddeeedddddegdkteevedkdeaeeeeeeedeeiqppkkrkk。

13、为了使a1)中的蛋白质loc108210899便于纯化或检测，可在由序列表中seq idno:1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接标签蛋白。

14、所述标签蛋白包括但不限于：gst（谷胱甘肽巯基转移酶）标签蛋白、his6标签蛋白（his-tag）、mbp（麦芽糖结合蛋白）标签蛋白、flag标签蛋白、sumo标签蛋白、ha标签蛋白、myc标签蛋白、egfp（增强型绿色荧光蛋白）、ecfp（增强型青色荧光蛋白）、eyfp（增强型黄绿色荧光蛋白）、mcherry（单体红色荧光蛋白）或avitag标签蛋白。

15、上述蛋白质loc108210899可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。

16、本文中，所述调控可为上调或增强或提高。所述调控也可为抑制或降低或下调。

17、本文中，所述上调或增强或提高受体植物中前文所述蛋白质的编码基因的表达量，或/和增强、提高或上调上述蛋白质的编码基因的活性和/或含量是通过将上述蛋白质的编码基因导入所述受体植物实现的。

18、本文中，调控所述蛋白质的编码基因的表达也可为抑制或降低或下调所述编码基因表达。抑制或降低或下调所述编码基因表达可通过基因敲除或基因沉默实现。

19、进一步地，所述物质可为下述任一种：

20、c1）编码前文所述蛋白质loc108210899的核酸分子；

21、c2）含有c1）所述核酸分子的表达盒；

22、c3）含有c1）所述核酸分子的重组载体；

23、c4）含有c1）所述核酸分子的重组微生物；

24、c5）含有c1）所述核酸分子的转基因植物细胞系；

25、c6）含有c1）所述核酸分子的转基因植物组织；

26、c7）含有c1）所述核酸分子的转基因植物器官。

27、更进一步地，c1）所述核酸分子可为如下任一所示的dna分子，

28、d1）编码区序列是seq id no:2所示的dna分子；

29、d2）核苷酸序列是seq id no:3所示的dna分子；

30、d3）与d1）或d2）限定的核苷酸序列具有90%或90%以上同一性，且编码前文所述蛋白的dna分子；

31、d4）在严格条件下与d1）或d2）限定的核苷酸序列杂交，且编码前文所述蛋白的dna分子。

32、本发明还提供了一种培育萜类化合物合成能力下降的植物育种方法，包括增强目的植物中前文所述蛋白质loc108210899的活性和/或含量，或/和，提高前文所述蛋白loc108210899的编码基因的表达量，得到萜类化合物合成能力下降的植物，所述萜类化合物合成能力下降的植物的萜类化合物合成能力弱于所述受体植物。

33、进一步地，所述方法包括如下步骤：

34、（1）构建表达前文所述蛋白质loc108210899的编码基因的重组表达载体；

35、（2）将步骤（1）构建的重组表达载体转入受体植物中，获得植物萜类化合物合成能力弱于所述受体植物的植物。

36、本发明还提供了一种降低植物萜类化合物合成能力的方法，所述方法为增强目的植物中前文所述蛋白质loc108210899的活性和/或含量，或/和，提高前文所述蛋白的编码基因的表达量，来降低植物萜类化合物合成能力。

37、本发明还提供了一种提高植物萜类化合物合成能力的方法，所述方法包括为抑制目的植物中前文所述蛋白质loc108210899的活性和/或含量，或/和，降低前文所述蛋白质loc108210899的编码基因的表达量，来提高植物萜类化合物合成能力。

38、为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用植物表达载体进行加工，如加入包括但不限于可在植物中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因(gus基因、荧光素酶基因等)、具有抗性的抗生素标记物(庆大霉素标记物、卡那霉素标记物等)或是抗化学试剂标记基因(如抗除草剂基因)等。从转基因植物的安全性考虑，可不加任何选择性标记基因，直接以逆境筛选转化植株。

39、本文中，所述植物可为胡萝卜或拟南芥。

40、本文中，所述萜类化合物为顺式泛醇。

41、本发明克隆“日本三红”中顺式泛醇调控基因

loc108210899，并构建得到了重组表达载体及过表达载体；通过蘸花法获得的

loc108210899转基因拟南芥阳性植株中顺式泛醇含量降低。因此可以利用过表达载体使

loc108210899基因过表达，或利用基因编辑载体使

loc108210899基因无表达，进行植物品种育种，获得顺式泛醇含量可控的胡萝卜品种。