CN113265407A - 水稻花青素生物合成调控基因OsTTG1及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供水稻花青素生物合成调控基因OsTTG1及其应用，包括水稻花青素生物合成调控基因OsTTG1，其核酸序列如SEQ ID NO：1所示。含基因OsTTG1的生物材料。基因OsTTG1或生物材料在调控植物花青素含量中的应用，以及降低或提高植物花青素含量的方法。本发明通过实验验证了敲除OsTTG1可以降低植物茎中花青素含量，增加光照或降低温度提高OsTTG1表达水平可以增加植物花青素含量，为研究生产出富含花青素的水稻打下了基础。

Description

水稻花青素生物合成调控基因OsTTG1及其应用
技术领域
本发明属于生物技术领域，具体涉及一种水稻花青素生物合成调控基因OsTTG1及其应用。
背景技术
花青素是一类具有生物活性的类黄酮化合物，在植物不同组织、器官积累而具有不同的生物学功能，如可吸引传粉者、保护植物抵抗紫外线和病虫害等。此外，花青素作为植物营养素具有强抗氧化、抗突变等功能，对人体健康具有重要的作用。
花青素生物合成主要受两类基因共同控制，即结构基因和调控基因。结构基因编码直接参与花青素合成的酶，其包括两个重要的基因群：上游基因群(CHS，CHI，F3H，F3’H)和下游基因群(DFR，LAR，ANS，LDOX，ANR，GT)。上游基因通常编码通路起始位点上的参与橙酮等物质合成的相关酶；下游基因的表达模式与下游基因明显不同，其主要编码合成花青素和原花青素的酶，造成这种差异的主要原因是类黄酮的功能具有物种和组织特异性。调控基因主要包括MYB、bHLH和WD40三类转录因子，它们可形成MBW复合体结合到结构基因的启动子上进行精确调控。
在水稻花青素生物合成途径的调控基因研究方面，研究人员已经克隆了多个MYB和bHLH转录因子基因，并证明了它们在水稻花青素生物合成中起着重要调控功能。但是，水稻花青素合成关键WD40基因的仍未被鉴定，，也未见相关专利公开，这限制了在水稻中利用基因工程技术合成花青素。
发明内容
针对上述问题，提供一种水稻花青素生物合成调控基因OsTTG1。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种水稻花青素生物合成调控基因OsTTG1，所述OsTTG1基因位于第2染色体上43.4kb的物理区间内，调控基因OsTTG1的核酸序列如SEQ ID NO：1所示。
本发明还提供了一种含上述基因OsTTG1的生物材料，所述生物材料为表达载体、克隆载体、工程菌或非可再生的植物部分。
本发明还提供了上述基因OsTTG1或上述基因OsTTG1的生物材料在调控植物花青素含量中的应用，所述植物为水稻。
本发明还提供了上述基因OsTTG1或上述基因OsTTG1的生物材料在制备转基因植物中的应用，所述植物为水稻。
本发明还提供了上述基因OsTTG1或上述基因OsTTG1的生物材料在植物育种中的应用，所述植物为水稻。
进一步说明，所述育种的目的为调控植物花青素含量。
本发明还提供了一种降低植物花青素含量的方法，所述方法包括：使植物过量表达权利要求1所述基因OsTTG1，其中所述植物为水稻。
进一步说明，所述方法还包括：提高光照条件和/或降低温度条件都能使得植物过量表达权利要求1所述基因OsTTG1。
本发明还提供了鉴定植物的方法，所述植物是包含上述基因OsTTG1的水稻或包含上述所述生物材料的水稻，或者由上述方法获得的水稻，其包括如下步骤：测定所述植物是否包含上述基因OsTTG1。
进一步说明，测定方法为PCR验证，所需引物包括OsTTG1-target 1和OsTTG1-target 2引物序列；其中，
OsTTG1-target1其核苷酸序列：ggcaggagctgttggcgttctgt，
OsTTG1-target 2其核苷酸序列：cacctccttcgactggaacgagg。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明水稻花青素生物合成关键调控基因OsTTG1属于WD40三类转录因子家族。本申请人首次鉴定了水稻花青素生物合成关键调控基因OsTTG1的精细定位；(2)研究发现基因OsTTG1显著影响水稻各个组织器官的花青素积累；(3)OsTTG1在种子萌发后开始高表达；(4)高光强度激活OsTTG1的表达；(5)低温有助于OsTTG1的表达。(6)本发明通过实验验证了敲除OsTTG1可以降低植物茎中花青素含量，在低温和强光照条件下可增加OsTTG1的表达水平，为研究生产出富含花青素的水稻打下了基础。
附图说明
图1为本发明实施例OsTTG1基因精细定位图；
图2为本发明实施例4个候选基因在水稻品种黄华占和东兰墨米表达水平图；
图3为本发明实施例水稻品种黄华占和东兰墨米的LOC_Os02g45810基因引起氨基酸变异序列差异图；其中下划线的碱基A和G是变异碱基；
图4为本发明实施例LOC_Os02g45810基因编辑双靶标位点图；
图5为本发明实施例在东兰墨米中基因编辑LOC_Os02g45810后野生型和突变体的序列差异图；图中，WT表示野生型，Mutant表示突变体；
图6为本发明实施例在东兰墨米中基因编辑LOC_Os02g45810后野生型与突变体的表型、基因表达量和花青素含量的差异图；其中，(a)表示叶耳花青素积累的变化对比图，(b)表示颖尖和种皮花青素积累的变化对比图，(c)表示糙米花青素含量的测定，(d)表示糙米花青素主要成分分析图；图中WT表示野生型，T2-4表示突变体；
图7为本发明实施例在灌阳墨米中基因编辑LOC_Os02g45810后野生型和突变体的序列差异图；图中，WT表示野生型，Mutant表示突变体；
图8为本发明实施例在灌阳墨米中基因编辑LOC_Os02g45810后野生型与突变体的表型和各组织花青素含量图；其中，(a)表示植株花青素积累变化对比图，(b)表示柱头花青素变化对比图，(c)表示颖壳和糙米花青素积累的变化对比图，(d)表示穗部花青素积累的变化对比图，(e)表示叶耳、叶枕和叶鞘花青素积累的变化对比图,(f)表示根系花青素积累的变化对比图，(g)表示OsTTG1和osttg1在水稻不同组织器官中表达量的变化对比图；图中WT表示野生型，T2-10表示突变体；
图9为本发明实施例在灌阳墨米中基因编辑LOC_Os02g45810后野生型与突变体各组织表达量图；图中WT表示野生型，T2-10表示突变体；
图10为本发明实施例LOC_Os02g45810在灌阳墨米野生型和突变体种子萌发后的表达模式图；图中WT表示野生型，T2-10表示突变体；
图11为本发明实施例LOC_Os02g45810在灌阳墨米野生型和突变体开花后的表达模式图；图中WT表示野生型，T2-10表示突变体；
图12为本发明实施例光照强度对LOC_Os02g45810表达量的影响图；其中，WT表示野生型，Mutant表示突变体；
图13为本发明实施例温度对LOC_Os02g45810表达量的影响图；其中，Dark表示黑暗，Light表示光照。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例与附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
(1)利用单基因分离群体精细定位花青素合成基因OsTTG1：
参考已授权专利“植物多基因控制性状的单基因分离群体构建方法”(ZL201911139749.3),构建OsTTG1的分离群体。利用分子标记在“黄华占×东兰墨米”的BC3F2群体中筛选出7个单株(OsTTG1位点杂合，另外9个位点纯合且与东兰墨米基因型相同)，构建单基因分离群体。通过鉴定572个植株籽粒种皮颜色，有433个植株种皮为黑色，139个植株种皮颜色为白色，符合3:1的分离比例(χ2＝0.15＜χ2 0.05＝3.84)。分析572个植株的基因型发现有7个重组单株，通过重组位点分析将OsTTG1范围缩小到分子标记ID11(核酸序列如SEQ ID NO：2、SEQ ID NO：3所示)与ID23(核酸序列如SEQ ID NO：4、SEQ IDNO：5所示)之间，两个标记的在日本晴基因组上的物理距离为647.9kb。随后，我们将BC3F3群体发展至3,118株，利用分子标记检测每个单株的基因型，在ID11与ID23之间筛选到53个重组单株，有11个单株的片段交叉点标记为ID27(核酸序列如SEQ ID NO：6、SEQ ID NO：7所示)与ID29(核酸序列如SEQ ID NO：8、SEQ ID NO：9所示)。最终，通过重组位点分析，将OsTTG1基因精细定位在水稻第2染色体27,886,366-27,929,769bp区间内(图1)。
(2)OsTTG1候选基因功能注释：
利用日本晴基因组功能注释网站MSU7(http://rice.plantbiology.msu.edu/index.shtml)注释候选基因组区域，发现有7个预测基因，其中LOC_Os02g45790，LOC_Os02g45800和LOC_Os02g45840注释功能为转座子蛋白，LOC_Os02g45830为表达蛋白；LOC_Os02g45780注释功能为锌指蛋白；LOC_Os02g45810为WD结构域G蛋白；LOC_Os02g45820为线粒体导入内膜转位酶亚基。利用RT-qPCR鉴定LOC_Os02g45780，LOC_Os02g45810，LOC_Os02g45820和LOC_Os02g45830在黄华占和东兰墨米的在开花后13天谷粒的表达水平(图2)，在东兰墨米中LOC_Os02g45810基因的表达量显著上调，LOC_Os02g45820和LOC_Os02g45830的表达量显著下调(图2)。
(3)候选基因序列分析：
将黄华占和东兰墨米的LOC_Os02g45810基因测序(RT-qPCR上下游核酸序列如SEQID NO：10、SEQ ID NO：11所示)，发现在东兰墨米中该基因外显子有5处发生碱基突变，88-bp处由A突变为G,225-bp处由G突变为T，312处由C突变为G，336处由C突变为G，375-bp处由G突变为T(图3)。在5处SNP中，仅有88-bp处由A突变为G造成异亮氨酸(I)变为缬氨酸(V)，且突变位于保守结构域内。
(4)OsTTG1在花青素合成中起着关键作用：
以东兰墨米DNA序列为模板序列，在第1外显子的第二个WD基序和第三个WD基序为靶点，设计23bp的特异靶标序列OsTTG1-target 1(核酸序列如SEQ ID NO：12所示)和OsTTG1-target 2(核酸序列如SEQ ID NO：13所示)(图4)，将其连接到CRISPR/Cas9载体。构建好的质粒载体利用引物GEBW2(核酸序列如SEQ ID NO：14、SEQ ID NO：15所示)进行扩增PCR产物，经测序后确认sgRNA序列已构建到表达载体中，将其转化到感受态农杆菌EHA105。采用农杆菌介导的水稻转基因法，转化东兰墨米的愈伤组织，然后利用卡那霉素抗性筛选到15株阳性植株。
在获得无外源DNA的后(图5)，将东兰墨米突变体(T 2代)和野生型种植在温室大棚内。从图6的(a)-(b)看可知，花青素在野生型的叶舌、颖尖和种皮积累；在突变体T2-4中，叶舌和叶鞘都没有花青素积累；在开花期，突变体的颖尖为无色；在成熟期，突变体种皮颜色为大部分区域为白色，仅有背部为褐色，花青素含量为1.37μg/g图6(c)；图6(d)糙米花青素主要成分分析。
以上结果表明，LOC_Os02g45810可能影响水稻多个组织部位的花青素生物合成。
为了进一步探索OsTTG1对水稻各个组织器官的花青素积累的影响，利用灌阳墨米进一步研究该基因的功能。灌阳墨米各个组织部位均积累花青素，包括根部。我们将pYLCRISPR/Cas9载体转化到农杆菌感受态细胞EHA105中，浸染并转化灌阳墨米的愈伤组织，通过卡那霉素抗性筛选到13株阳性植株。
为了鉴定转基因株系在OsTTG1第3个WD基序的突变情况，利用GES引物对T0代植株的OsTTG1靶点相邻序列进行PCR扩增并测序。结果显示，有5株的外显子区域发生突变，一共出现了7种突变基因型，每种突变型都导致了氨基酸移码突变。在转基因T1代通过卡那霉素抗性筛选获得去除转基因成分的植株，对这些植株中的OsTTG1靶位点进行测序鉴定(图7)，在转基因后代中分离到无外源DNA的纯合株系。
将灌阳墨米的野生型和突变体(T2代)种植在温室大棚内。从图8的(a)-(g)中我们发现灌阳墨米突变体在水稻的叶鞘、叶枕、叶耳、叶舌、叶片、茎秆和颖尖部分仍有少量的花青素积累。从图8(g)中看，在灌阳墨米野生型中茎秆总花青素含量为550.28μg/g，主要矢车菊素(446.67μg/g)和芍药素(76.98μg/g)；在叶片和叶鞘，花青素含量较少，主要为矢车菊素(图8a-g)。同样，OsTTG1影响水稻根系的花青素积累。利用RT-qPCR检测OsTTG1和osttg1在灌阳墨米野生型和突变体中表达量，发现野生型表达明显高于突变体。结果表明，OsTTG1可以影响水稻各个组织器官花青素积累。
(5)OsTTG1的表达模式：
在开花后13天，分别采集灌阳墨米野生型和突变体的根、茎、叶片、叶鞘、叶耳和穗的样品，提取mRNA。OsTTG1在根、茎、叶片、叶鞘、叶枕和穗中均表达，在茎中的表达量最高，在根中的表达量最低(图9)。
我们观察了灌阳墨米野生型和突变体种子在萌发后1d到13d花青素积累的变化，灌阳墨米野生型在萌发后3天在第一片完全叶的叶尖有花青素的积累，在第7天整个植株都能看到花青素的积累(包括根部)。而灌阳墨米突变体在直到第11d在第二片完全叶的叶鞘才出现花青素积累。接着，我们利用RT-qPCR技术检测灌阳墨米野生型和突变体发芽后OsTTG1基因表达量。在1d时，OsTTG1在野生型中的表达量是突变体的2.9倍，3d之后保持在2倍左右(图10)。
灌阳墨米在开花后11d开始在籽粒种皮上积累花青素。OsTTG1在灌阳墨米野生型和突变体籽粒中表达量如图11所示，在14d时的表达量差异最大，达到20.2倍，随后表达量差异降低趋势。
光是影响花青素苷合成最重要的环境因子之一，其通过激活花青素苷代谢途径中相关基因的表达来促进花青素苷的积累。我们在光照和黑暗两种条件下检测OsTTG1在灌阳墨米野生型和突变体中的表达水平。随着光照强度增强，OsTTG1表达水平均有所提高，可见，与黑暗条件相比较，灌阳墨米野生型和突变型在光照条件下OsTTG1的表达水平较高(图12)。
温度是植物花青素苷积累的另一个重要的决定因子。前人研究表明，低温可诱导花青素的积累，高温则抑制花青素生物合成相关基因的表达。在本研究中，我们发现灌阳墨米野生型和突变体在光照条件下，随着温度升高OsTTG1表达量降低；在黑暗条件下，灌阳墨米野生型和突变体中的OsTTG1的表达量变化也是这样(图13a-b)。
由此可见，表明基因OsTTG1能调控花青素的合成，高光强度激活OsTTG1的表达；低温有助于OsTTG1的表达，增加水稻花青素的积累。
上述说明是针对本发明较佳可行试验例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。
序列表
<110> 广西壮族自治区农业科学院
<120> 水稻花青素生物合成调控基因OsTTG1及其应用
<160> 15
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 1068
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ccctacccgc ccaccaagct ccagttccac ccgcgcgccg cctccgcgcc ccacctcctc 300
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<213> 人工序列(rengongxulie)
<400> 11
gccatgtagt ggaagtcata gc 22
<210> 12
<211> 23
<212> DNA
<213> 人工序列(rengongxulie)
<400> 12
ggcaggagct gttggcgttc tgt 23
<210> 13
<211> 23
<212> DNA
<213> 人工序列(rengongxulie)
<400> 13
cacctccttc gactggaacg agg 23
<210> 14
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列(rengongxulie)
<400> 14
accggtaagg cgcgccgtag t 21
<210> 15
<211> 25
<212> DNA
<213> 人工序列(rengongxulie)
<400> 15
gcgattaagt tgggtaacgc caggg 25

Claims (10)

1.一种水稻花青素生物合成调控基因OsTTG1，其特征在于，所述OsTTG1基因位于第2染色体上43.4kb的物理区间内，调控基因OsTTG1的核酸序列如SEQ ID NO：1所示。
2.含如权利要求1所述基因OsTTG1的生物材料，其特征在于，所述生物材料为表达载体、克隆载体、工程菌或非可再生的植物部分。
3.如权利要求1所述的基因OsTTG1或权利要求2所述基因OsTTG1的生物材料在调控植物花青素含量中的应用，其特征在于，所述植物为水稻。
4.如权利要求1所述的基因OsTTG1或权利要求2所述基因OsTTG1的生物材料在制备转基因植物中的应用，其特征在于，所述植物为水稻。
5.如权利要求1所述的基因OsTTG1或权利要求2所述基因OsTTG1的生物材料在植物育种中的应用，其特征在于，所述植物为水稻。
6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述育种的目的为调控植物花青素含量。
7.一种降低植物花青素含量的方法，其特征在于，所述方法包括：使植物敲除权利要求1所述基因OsTTG1，其中所述植物为水稻。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：提高光照条件和/或降低温度条件都能使得植物过量表达权利要求1所述基因OsTTG1，增加植物花青素的积累。
9.鉴定植物的方法，其特征在于，所述植物是包含权利要求1所述基因OsTTG1的水稻或包含权利要求2所述生物材料的水稻，或者由权利要求7所述方法获得的水稻，其包括如下步骤：测定所述植物是否包含权利要求1所述基因OsTTG1。
10.如权利要求9所述的鉴定植物的方法，其特征在于，测定方法为PCR验证，所需引物包括OsTTG1-target 1和OsTTG1-target 2引物序列；其中，
OsTTG1-target1其核苷酸序列：GGCAGGAGCTGTTGGCGTTCTGT，
OsTTG1-target 2其核苷酸序列：CACCTCCTTCGACTGGAACGAGG。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140073504A1 (en) * 2012-07-19 2014-03-13 University Of Kentucky Use of microbial based soil additive to modulate the phenylpropanoid pathway in plants
WO2015054375A2 (en) * 2013-10-08 2015-04-16 International Rice Research Institute Drought-resistant cereal grasses and related materials and methods
CN106011149A (zh) * 2016-07-21 2016-10-12 广西壮族自治区农业科学院水稻研究所 水稻黑色种皮基因qBP3、分子标记引物及分子标记方法
KR101723309B1 (ko) * 2015-11-17 2017-04-05 경희대학교 산학협력단 안토시아닌의 생합성이 증진된 형질전환 식물
US20180223303A1 (en) * 1999-02-25 2018-08-09 Ceres, Inc. Sequence-determined dna fragments and corresponding polypeptides encoded thereby
CN110827918A (zh) * 2019-11-20 2020-02-21 广西壮族自治区农业科学院 植物多基因控制性状的单基因分离群体构建方法
CN112535179A (zh) * 2019-09-20 2021-03-23 中国科学院遗传与发育生物学研究所 Tannin1基因及其参与合成的次级代谢产物在抗雀科鸟类危害上的应用
CN112795577A (zh) * 2021-03-29 2021-05-14 山东农业大学 一种高粱籽粒单宁新基因tan1-d及高通量检测标记

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180223303A1 (en) * 1999-02-25 2018-08-09 Ceres, Inc. Sequence-determined dna fragments and corresponding polypeptides encoded thereby
US20140073504A1 (en) * 2012-07-19 2014-03-13 University Of Kentucky Use of microbial based soil additive to modulate the phenylpropanoid pathway in plants
WO2015054375A2 (en) * 2013-10-08 2015-04-16 International Rice Research Institute Drought-resistant cereal grasses and related materials and methods
KR101723309B1 (ko) * 2015-11-17 2017-04-05 경희대학교 산학협력단 안토시아닌의 생합성이 증진된 형질전환 식물
CN106011149A (zh) * 2016-07-21 2016-10-12 广西壮族自治区农业科学院水稻研究所 水稻黑色种皮基因qBP3、分子标记引物及分子标记方法
CN112535179A (zh) * 2019-09-20 2021-03-23 中国科学院遗传与发育生物学研究所 Tannin1基因及其参与合成的次级代谢产物在抗雀科鸟类危害上的应用
CN110827918A (zh) * 2019-11-20 2020-02-21 广西壮族自治区农业科学院 植物多基因控制性状的单基因分离群体构建方法
CN112795577A (zh) * 2021-03-29 2021-05-14 山东农业大学 一种高粱籽粒单宁新基因tan1-d及高通量检测标记

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MA L.等: "OsIFCC040116 Oryza sativa Express Library Oryza sativa Indica Group genomic, genomic survey sequence", 《EMBL》 *
XINGHAI YANG等: "OsTTG1, a WD40 repeat gene, regulates anthocyanin biosynthesis in rice", 《THE PLANT JOURNAL》 *
刘永柱等: "水稻花色素苷合成调节基因hrd1(t)的鉴定", 《中国农业科学》 *
李艳霞等: "水稻花青素合成调控转录因子OsC1和OsPAC1的功能", 《华中农业大学学报》 *

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