菊花诱导型启动子的功能鉴定及关键元件分析

20250122

农、林、牧、渔业

本发明公开了茉莉酸甲酯在诱导菊花舌状花花青素苷生物合成的应用。本发明通过对菊花品种‘日切桃红’花朵表型变化、花青素苷定量分析、花青素苷合成通路基因表达模式的分析的研究，显示使用茉莉酸甲酯能够诱导花青素苷结构基因上调表达，从而促进‘日切桃红’舌状花花青素苷积累。茉莉酸甲酯作为一种植物生长调节物质无毒无害绿色环保，通过喷施的方法可以有效促进菊花舌状花花青素苷积累。专利内容包含具体实施方法和分子机制。

资金规模：拟合作方需要有足够的资金来支持科技成果转化项目的开展，包括支付技术转让费用、研发投入、设备购置与维护、场地租赁与装修、人员薪酬以及市场推广等方面的费用。资金稳定性：合作方要有稳定的资金来源。 资金管理能力：拟合作方应具备良好的资金管理和预算规划能力，能够合理分配资金，制定详细的资金使用计划，并严格按照计划进行资金的支出和监控，确保资金使用的合理性和有效性，提高资金使用效率。 专业技术人员：需要有一定数量和专业背景的技术人员。 市场营销人员：要有专业的市场营销人员，了解市场需求和竞争态势，能够对转化后的产品或服务进行市场定位、品牌推广和销售渠道建设，将科技成果推向市场，实现商业价值。

可国（境）内外转让

本发明针对菊花商业化生产中，舌状花易褪色的问题，提供了一种绿色环保、操作简单的茉莉酸甲酯诱导菊花花青苷生物合成的方法，预期经济价值分析如下：

1. 提升菊花切花品质与售价 ① 延长观赏期：通过茉莉酸甲酯诱导菊花花青苷生物合成，能有效防止舌状花褪色，使菊花切花的观赏期延长。在市场上，观赏期长的切花更受消费者欢迎，可提高菊花切花的竞争力，有助于花农和花卉经销商获得更高的销售价格和利润。 ② 提高品质等级：色泽鲜艳、花色持久的菊花切花更容易达到高品质等级标准，能够进入高端花卉市场，其售价相比普通品质的菊花切花可高出 30% - 50% 甚至更多。
2. 增加菊花盆花市场竞争力 ① 提升观赏价值：对于菊花盆花来说，花色鲜艳且持久能极大提升其整体观赏价值，吸引更多消费者购买。在家庭园艺和城市景观布置等领域，具有更高观赏价值的菊花盆花需求旺盛，可扩大市场份额，增加销售量。 ② 促进品牌建设：稳定供应高品质的菊花盆花，有助于花卉种植企业树立良好的品牌形象，形成品牌效应，从而在市场竞争中占据更有利的地位，进一步提高产品的附加值和经济效益。
3. 降低生产成本 ① 减少化学药剂使用：传统防止菊花褪色的方法可能依赖于一些化学药剂，这些药剂不仅可能对环境造成污染，还需要一定的采购和使用成本。而茉莉酸甲酯诱导方法绿色环保，可减少甚至替代部分化学药剂的使用，降低生产成本的同时，还有利于环境保护，符合绿色农业发展的趋势。 ② 简化操作流程：该方法操作简单，不需要复杂的设备和技术，易于在菊花种植生产中推广应用。相比一些复杂的生产技术，可节省人力、物力和时间成本，提高生产效率。 4.出口创汇 ① 满足国际市场需求：国际花卉市场对高品质菊花的需求不断增加，尤其是对花色持久、品质优良的菊花品种。采用茉莉酸甲酯诱导技术生产的菊花，能够满足国际市场的品质要求，有助于扩大菊花的出口量，为国家创造更多的外汇收入。 ② 提升国际市场份额：凭借绿色环保、品质优良的优势，我国菊花在国际花卉市场上的竞争力将得到提升，有望逐步扩大市场份额，打破一些国际花卉品牌的垄断，树立我国花卉产业的良好国际形象。

北京市自然科学基金面上项目

北京市科学技术委员会;中关村科技园区管理委员会

利用分子育种技术进行观赏植物育种，能够创造更具创新性和商业价值的观赏性状，而高效表达载体的构建是基因工程中的重要环节。启动子作为 DNA 序列上重要的调控元件，包含着基因表达最核心的调控信息，是表达载体的重要组成部分。因此，开发和利用高效、特异的启动子对于观赏植物的基因工程育种具有重要的研究意义和应用价值。本项目以菊花（Chrysanthemum ×morifolium）中的4个严格依光表达，并调控花青素苷积累的CmMYBs基因的启动子为研究对象，将其连接GUS报告基因的重组表达质粒稳定转化拟南芥（Arabidopsis thaliana）和瞬时转化本氏烟（Nicotiana benthamiana）/菊花，通过检测GUS报告蛋白活性，鉴定了启动子驱动表达强度、组织表达特性、光照/低温诱导特性和启动子功能稳定性；确定了启动子序列上的关键光照/低温响应元件；进一步通过酵母单杂交和双荧光素酶试验，明确了候选上游转录因子对CmMYBs启动子（或其关键片段）的调控作用，初步解析了CmMYBs启动子响应光照的分子机制，为光照调控菊花花青素苷的分子机制研究提供了基础，为观赏植物的分子育种工作提供更为有效的诱导型启动子资源。