一种美花石斛萜烯合成酶DlTPSb1及其编码基因和应用的制作方法

专利2025-10-18  10


本发明属于分子生物,具体涉及一种美花石斛萜烯合成酶dltpsb1及其编码基因和应用。


背景技术:

1、美花石斛(dendrobium loddigesiirolfe)为兰科石斛属多年生附生草本植物,兼具观赏价值和药用价值,广泛分布于中国华南及西南地区。作为一种典型的芳香型石斛,美花石斛因其较长的花期和浓郁的花香,在芳香石斛育种工作中被视为重要的亲本材料。然而,美花石斛花香复杂多变,且无法直接观测,研究水平远远滞后于花形、花色等其他重要观赏性状的研究。传统的石斛杂交育种长期以来也忽略了对花香性状的选择,导致众多商品石斛香气特征不明显。已有研究发现石斛花香中主要的物质为芳香萜类化合物,主要包括顺/反式-辛烯、γ-松油烯、α-苏烯、β-石竹烯、β-罗勒烯、芳樟醇、马尾草酮、月桂烯和柠檬烯等。

2、芳香萜(aromatic terpenes)是萜类合酶(terpene synthases,tpss)的直接产物,被认为是花香中最重要的成分,其在不同物种中的数量、种类及功能皆存在较大差异。然而,关于美花石斛tps的研究仍处于探索阶段,美花石斛的芳香萜形成及具体的调控机制亟待解析,目前尚无对美花石斛中tps基因的功能揭示。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种美花石斛萜烯合成酶dltpsb1,有效催化香叶基焦磷酸盐gpp底物合成萜类化合物。

2、本发明提供了一种美花石斛萜烯合成酶dltpsb1,氨基酸序列如seq idno.1所示。

3、本发明还提供了编码上述技术方案所述美花石斛萜烯合成酶dltpsb1的dltpsb1基因,所述dltpsb1基因的核苷酸序列如seq id no.2所示。

4、本发明还提供了一种用于扩增上述技术方案所述dltpsb1基因的引物组合,所述引物组合包括上游引物和下游引物;所述上游引物的核苷酸序列如seq idno.3所示;所述下游引物的核苷酸序列如seq id no.4所示。

5、本发明还提供了一种重组载体,所述重组载体包括基础载体和插入所述基础载体的dltpsb1基因,所述dltpsb1基因的核苷酸序列如seq id no.2所示。

6、本发明还提供了一种重组表达工程菌,所述重组表达工程菌包括基础菌株和导入所述基础菌株的dltpsb1基因或重组载体,所述dltpsb1基因的核苷酸序列如seq id no.2所示;

7、所述重组载体为上述技术方案所述的重组载体。

8、本发明还提供了一种基因表达盒,所述基因表达盒包括上述技术方案所述dltpsb1基因。

9、本发明还提供了一种转基因细胞系,所述转基因细胞系包括上述技术方案所述dltpsb1基因。

10、本发明还提供了上述技术方案所述美花石斛萜烯合成酶dltpsb1或上述技术方案所述dltpsb1基因或上述技术方案所述引物组合或上述技术方案所述重组载体或上述技术方案所述重组表达工程菌或上述技术方案所述基因表达盒或上述技术方案所述转基因细胞系在合成萜类化合物中的应用。

11、优选的,所述合成萜类化合物包括调控香叶基焦磷酸盐合成萜类化合物。

12、本发明还提供了上述技术方案所述美花石斛萜烯合成酶dltpsb1或上述技术方案所述dltpsb1基因或上述技术方案所述引物组合或上述技术方案所述重组载体或上述技术方案所述重组表达工程菌或上述技术方案所述基因表达盒或上述技术方案所述转基因细胞系在植物花香性状改良中的应用。

13、有益效果:

14、本发明提供的美花石斛萜烯合成酶dltpsb1是美花石斛芳香萜类化合物合成路径中的关键酶,氨基酸序列如seq id no.1所示,能够催化香叶基焦磷酸盐(gpp)合成萜类化合物,改良植物花香性状。经实施例验证,美花石斛萜烯合成酶dltpsb1除催化gpp合成花香物质中常见的beta-蒎烯和alpha-松油醇的同时,还可以合成水芹烯;对改善美花石斛中花香相关功能基因研究基础薄弱的现状具有重要意义。

15、本发明提供的dltpsb1基因是从美花石斛中克隆得到,该基因为美花石斛芳香萜类化合物合成路径中的关键基因,为今后通过基因工程或细胞工程技术进行美花石斛花香性状改良提供了理论依据,同时也为石斛属植物的育种和性状研究提供了重要参考,具有极大的应用前景和经济价值。



技术特征:

1.一种美花石斛萜烯合成酶dltpsb1,氨基酸序列如seq id no.1所示。

2.编码权利要求1所述美花石斛萜烯合成酶dltpsb1的dltpsb1基因,其特征在于,所述dltpsb1基因的核苷酸序列如seq id no.2所示。

3.一种用于扩增权利要求2所述dltpsb1基因的引物组合,其特征在于,所述引物组合包括上游引物和下游引物;所述上游引物的核苷酸序列如seq idno.3所示;所述下游引物的核苷酸序列如seq id no.4所示。

4.一种重组载体,其特征在于,所述重组载体包括基础载体和插入所述基础载体的dltpsb1基因,所述dltpsb1基因的核苷酸序列如seq id no.2所示。

5.一种重组表达工程菌,其特征在于,所述重组表达工程菌包括基础菌株和导入所述基础菌株的dltpsb1基因或重组载体,所述dltpsb1基因的核苷酸序列如seq id no.2所示;

6.一种基因表达盒,其特征在于,所述基因表达盒包括权利要求2所述dltpsb1基因。

7.一种转基因细胞系,其特征在于,所述转基因细胞系包括权利要求2所述dltpsb1基因。

8.权利要求1所述美花石斛萜烯合成酶dltpsb1或权利要求2所述dltpsb1基因或权利要求3所述引物组合或权利要求4所述重组载体或权利要求5所述重组表达工程菌或权利要求6所述基因表达盒或权利要求7所述转基因细胞系在合成萜类化合物中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,所述合成萜类化合物包括调控香叶基焦磷酸盐合成萜类化合物。

10.权利要求1所述美花石斛萜烯合成酶dltpsb1或权利要求2所述dltpsb1基因或权利要求3所述引物组合或权利要求4所述重组载体或权利要求5所述重组表达工程菌或权利要求6所述基因表达盒或权利要求7所述转基因细胞系在植物花香性状改良中的应用。


技术总结
本发明属于分子生物技术领域,具体涉及一种美花石斛萜烯合成酶DlTPSb1及其编码基因和应用。本发明提供的美花石斛萜烯合成酶DlTPSb1是美花石斛芳香萜类化合物合成路径中的关键酶,氨基酸序列如SEQ ID No.1所示,能够催化香叶基焦磷酸盐GPP合成萜类化合物,经实施例验证,该酶除催化GPP合成花香物质中常见的beta‑蒎烯和alpha‑松油醇的同时,还可以合成水芹烯;对改善美花石斛中花香相关功能基因研究基础薄弱的现状具有重要意义。

技术研发人员:杜致辉,晋宇轩,陈之林
受保护的技术使用者:贵州省园艺研究所(贵州省园艺工程技术研究中心)
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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