一种通过改变茶树小肽TAXIMIN1表达影响花青素类化合物含量的应用
本发明属于植物分子生物学与茶树遗传改良,具体涉及茶树小肽编码基因
taximin1在调控花青素类化合物合成中的应用。
背景技术:
1、花青素(anthocyanins)是一类广泛存在于自然界中的水溶性天然色素,属于类黄酮化合物家族。花青素具有多种生物活性,是植物抵御环境胁迫和增强人体健康的重要次生代谢产物。
2、自然界中常见花青素的苷元形式主要有六种,分别为:矢车菊素(cyanidin)、飞燕草素(delphinidin)、锦葵素(malvidin)、天竺葵素(pelargonidin)、芍药素(peonidin)和矮牵牛素(petunidin)。
3、飞燕草素是一种天然的多功能花青素类化合物,在抗氧化、抗癌、抗炎、神经保护和免疫调节等多个领域展现出显著的治疗潜力。
4、锦葵素是自然界中重要的花青素类化合物,具有良好的辅色特性和显著的生物活性,对内皮细胞具有氧化保护作用,是一种天然抗氧化剂。
5、茶树(
camellia sinensis o. ktze.)中,飞燕草素作为花青素合成途径中的上游苷元,锦葵素则是由飞燕草素经甲基化修饰生成的下游产物,是茶叶抗氧化活性的重要物质基础。
6、小肽信号分子(small signaling peptides)是一类由5-50个氨基酸组成的植物内源活性物质,主要通过胞外受体识别,参与调控植物生长发育、胁迫响应及次生代谢等生理过程。
7、拟南芥(
arabidopsis thaliana)中,硫酸化小肽clel6被鉴定为花青素生物合成的负调控因子,其编码基因突变或加工修饰缺陷导致花青素合成相关基因上调表达,从而促进花青素积累。
8、红豆杉(
taxus baccata)中,内源小肽taximin的表达与紫杉烷类二萜的生物合成呈协同上调关系,在茉莉酸甲酯诱导下其转录水平显著升高,参与萜类次生代谢调控。
9、在茶树中,小肽信号分子的研究几乎为空白。已有研究表明,茶树花青素合成受发育阶段、胁迫信号和转录因子(如myb、bhlh、wd40等)的调控,但上游是否存在小肽信号参与调控,以及其作用机制,未见任何报道。
10、本发明人从茶树中鉴定到一个新的小肽编码基因
taximin1。通过反义寡核苷酸注射叶片瞬时抑制
taximin1表达,利用广靶代谢组分析差异表达代谢物。
11、相比对照组(正义寡核苷酸处理),抑制
taximin1表达导致飞燕草素和锦葵素含量显著上升。
12、这表明茶树
taximin1是叶片中飞燕草素和锦葵素合成的负调控因子。
13、上述结果首次揭示了小肽信号分子对茶叶花青素类物质合成的调控功能,为通过基因工程定向改变茶树花青素类组成、培育特色花青素类品种提供了新的靶点和策略。
技术实现思路
1、本发明的目的是揭示茶树
taximin1基因在飞燕草素和锦葵素类化合物合成中的作用,明确反义寡核苷酸抑制
taximin1表达如何影响茶树叶片中飞燕草素和锦葵素类化合物的合成。
2、为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
3、本发明第一方面,提供靶向
taximin1基因的反义寡核苷酸序列。
4、本发明第二方面,提供茶树叶片分别注射反义寡核苷酸与正义寡核苷酸(对照处理)差异积累的飞燕草素和锦葵素类化合物。
5、本发明从茶树中鉴定了一个小肽taximin1,通过反义寡核苷酸瞬时抑制
taximin1表达可影响茶树飞燕草素和锦葵素类化合物的合成。
1.茶树taximin1基因的寡核苷酸序列如序列图1所示。
2.权利要求1所述的反义寡核苷酸在调控茶树花青素类化合物合成中的应用,叶片中注射该反义寡核苷酸后抑制taximin1基因表达,导致花青素类化合物含量升高。
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