闽楠PbPLR2基因，其编码的蛋白和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114990081A(43)申请公布日2022.09.02(21)申请号202210692646.5A01H5/00(2018.01)(22)申请日2022.06.17A01H5/06(2018.01)A01H6/20(2018.01)(71)申请人浙江农林大学地址311300浙江省杭州市临安市武肃街666号(72)发明人张俊红张毓婷韩潇童再康王倩清(74)专利代理机构北京智为时代知识产权代理事务所(普通合伙)11498专利代理师王加岭杨静(51)Int.Cl.C12N9/02(2006.01)C12N15/53(2006.01)C12N15/82(2006.01)C12N15/84(2006.01)权利要求书1页说明书4页序列表4页附图2页(54)发明名称闽楠PbPLR2基因，其编码的蛋白和应用(57)摘要本发明属于植物分子生物学领域，具体涉及闽楠PbPLR2基因，其编码的蛋白和应用。该基因的cDNA序列全长如SEQIDNo.1所示，其编码蛋白质的氨基酸序列如SEQIDNo.2所示。通过根癌农杆菌介导法转化拟南芥，筛选拟南芥后代植株，并对其进行分子检测，对拟南芥过表达植株进行木脂素的提取和PbPLR2基因的表达分析，结果表明野生型拟南芥中只检测到松脂素，而PbPLR2过表达植株中检测到含量更高的松脂素和落叶松脂素。CN114990081ACN114990081A权利要求书1/1页1.闽楠PbPLR2蛋白，其为：1)由SEQIDNo.2所示的氨基酸组成的蛋白质；或2)在SEQIDNo.2所示的氨基酸序列中经取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有同等活性的由1)衍生的蛋白质。2.编码权利要求1所述的闽楠PbPLR2蛋白的基因。3.如权利要求2所述的基因，其特征在于，序列如SEQIDNo.1所示。4.含有权利要求2或3所述基因的载体。5.含有权利要求4所述载体的宿主细胞。6.含有权利要求2或3所述基因的工程菌。7.权利要求2或3所述基因在提高植物积累松脂素和/或落叶松脂素中的用途。8.如权利要求7所述的用途，其特征在于，将所述基因转入植物基因组中，并在转基因植物中超量表达，提高植物积累松脂素和/或落叶松脂素。9.一种转基因植株的构建方法，采用农杆菌介导的方法，将含有权利要求2或3所述基因的载体转入植物基因组中，筛选获得转基因植株。10.如权利要求9所述的构建方法，其特征在于，所述的转基因植株与野生型相比，积累更高含量的松脂素和/或落叶松脂素。2CN114990081A说明书1/4页闽楠PbPLR2基因，其编码的蛋白和应用技术领域[0001]本发明属于植物生物技术领域，涉及闽楠PbPLR2基因，其编码的蛋白和应用。背景技术[0002]闽楠(Phoebebournei)属樟科(Lauraceae)楠属植物，为中国特有珍稀阔叶树种，为“金丝楠木”原种植物之一，其木材具有极高耐腐性。有研究表明从木材分离的木脂素类化合物，具有抗菌活性，参与植物防御系统，可增强木材耐久性和抗真菌能力。如北美乔柏(Thujaplicata)心材中提取的木脂素通过清除自由基和螯合亚铁来干扰真菌氧化还原循环提高木材耐腐性，南洋杉(Araucariaaraucana)中提取的松脂素和开环落叶松脂素对木材腐朽菌具有较好抗性。从3种智利柏科心材提取物中分离到开环落叶松脂素、落叶松脂素和罗汉松脂素等木脂素，均表现出抗DPPH和铁螯合能力的抗氧化活性，有利于保护木材抵抗腐生真菌的侵染。此外，木脂素的药理活性具有抗病毒、保肝、抗肿瘤和抗氧化等功效，已在药用植物中进行了长期研究。例如，从菘蓝(Isatisindigotica)根中分离的落叶松脂素和落叶松脂素苷可有效抑制流感病毒诱导的炎症反应。这些结果表明木脂素类化合物可作为杀菌剂和氧化抑制剂防止木材腐烂，成为新型木材耐腐剂加以利用，同时具有重要的医药开发价值。[0003]木脂素的生物合成是一系列苯丙烷类物质的代谢过程。该类化合物起始于苯丙氨酸(Phe)，经由一系列羟化、甲基化和氧化还原反应，生成第一个前体化合物松柏醇，两分子松柏醇在Dirigent蛋白作用下通过氧化耦合反应生成一分子的松脂素。PLR基因作为木脂素生物合成途径中的重要限速酶，在大部分植物中松脂素还原酶(Pinoresinol‑lariciresinolreductase，PLR)连续催化松脂素到落叶松脂素再到异落叶松脂素的两个还原过程。PLR对8,8'‑C原子的任一对映体构型都表现出对映特异性，即用于(+)‑松脂素、(+)‑落叶松树脂素和(‑)‑异落叶松脂素的R,R和S,S用于(‑)‑松脂素、(‑)‑落叶松树脂素和(+)‑异落叶松脂素，表明PLR作为还原酶催化两个还原步骤的复杂性。然而，拟南芥还原酶