本发明专利技术涉及番茄种的栽培植物，其包含具有一个或多个突变的acs4等位基因，所述突变导致产生与野生型Acs4蛋白相比acs4蛋白功能丧失或功能降低的突变acs4蛋白。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及植物生物技术和植物育种的领域。提供了包含具有一个或多个突变的 acs4等位基因的番前（Solanum Iycopersicum)植物，所述突变导致产生与野生型Acs4蛋 白相比acs4蛋白功能丧失的或活性降低的突变acs4蛋白。本专利技术提供了植物，与野生型 Acs4等位基因纯合型的番茄相比，所述植物的果实显示出更低的乙烯产生和/或更慢的果 实成熟和/或更长的贮藏期。此外，本专利技术提供了本专利技术的番茄植物的番茄果实、种子、花 粉、植物部分和后代。本专利技术还提供了包含本专利技术植物果实或由其组成的食品和食品产品。 本专利技术还提供了内源性acs4基因和由所述基因编码的acs4蛋白，具有至少一个 人工诱导的非转基因突变。 在另一个实施方案中，本文提供了用来制备在其基因组中包含一个或多个突变 acs4等位基因的番茄植物的方法。
技术介绍
番茄的育种的目的在于产生被最佳地改造为适于生长和贮藏条件的商业品种。育 种者面临的挑战是在收获后的果实硬度与消费者对味道、质感和颜色的需求之间寻找一种 改进的平衡。这些消费者需求与果实成熟密切相关。果实成熟是一个复杂的发育过程，其负 责将含种子的器官转化成能吸引种子传播者（seed dispenser)和农业消费者的组织。与 果实成熟相关的改变（特别是收获后软化）限制了新鲜番茄的贮藏期。 对于番茄果实的生长和发育，可以识别出许多连续的阶段：花发育，授粉，接着发 生特征为高频率的细胞分裂的早期果实发育，而且所述果实的大小快速增大，这主要是由 于细胞扩增。在第三阶段结束时，果实达到绿熟期。在第四阶段期间，发生果实成熟，其以 颜色和味道以及果实硬度和质感的变化来表征。 番茄红素和胡萝卜素的累积致使形成番茄果实的特征性红色。一般而言，可区 分不同的着色阶段：绿熟期（mature green)、破色期（breaker)、粉红期（pink)和红熟期 (red)。在破色期阶段，开始了典型的红色色素沉积。红熟阶段或红熟收获果实阶段是果实 在其主要部分上都达到其成熟颜色的阶段。 除了所述颜色改变，在果实成熟过程中，酶活性导致细胞壁的中间层状区域发生 降解，该降解导致表现为果实软化和果实质感丧失的细胞松弛。通常，果实软化的测量方式 为对压缩的外部抵抗力，这可以通过例如果实硬度计（penetrometer)进行量化。 对已知参与成熟的单个基因的修饰还没有获得正常成熟但具有最小的组织软化 的果实。 乙烯促进呼吸跃变型果实例如番茄的成熟和衰老。乙烯通过增加1-氨基环丙 烷-1-羧酸（ACC)合酶（ACS)和ACC氧化酶（ACO)而自我催化其自身的生物合成。ACS也 称作1-氨基环丙烷-1-羧酸合酶；Le-ACS ;或S-腺苷基-L-甲硫氨酸甲基硫代腺苷-裂 解酶。因此，ACS和ACO的数量增加导致L-甲硫氨酸到乙烯的转化增加。在番茄中已经鉴 定了至少八种 ACS 基因（LEACS1A、LEACS1B 和 LEACS2-7) (Alexander et. al.，Journal of Experimental Botany，Vol 53，No 377, pp2039-2055, 2002)，并且各种 ACS 具有不同的表达 方式。 ACC合酶（ACS)是催化从S-腺苷基甲硫氨酸合成1-氨基环丙烷-1-羧酸（ACC) 的酶。然后ACO催化ACC转化为乙稀。例如Stearns和Glick(Biotechnology Advances 2003, vol 21pp 193-210)描述了乙烯的生物合成，其以引用的方式纳入本文。 ACS属于5' -磷酸吡哆醛（PLP)依赖酶的α-家族，并且与该家族的其他成员 (如天冬氨酸氨基转移酶（AATase)和酪氨酸氨基转移酶（TATase))具有适度水平的相 似性。Capitani等人已经描述了来自不同来源的ACS的结构。在对八种ACS蛋白（苹 果（Malus domestica)、绿豆（Phaseolus aureus)、马铃薯（Solanum tuberosum)、天竺 葵（Pelargonium hortorum)、烟草（Nicotiana tabacum)、甜瓜(Cucumis melo)、番前 (Lycopersicon esculentum)和甘蓝（Brassica oleracea))的序列比对中，他们描述了 在所述Capitani的出版物的图1中以红色和黄色指示的保守区。定义了三个结构域： 第52-318位残基的一个大结构域，以及第20-49位和第333-430位残基的两个小结构 域。定义了连接所述大结构域和第二小结构域的螺旋α 12 (Capitani et al·，Journal of Molecular Biology, 1999, vol 294,pp 745-756)〇 已经提出了在呼吸跃变型植物调节乙烯产生中起作用的两个系统。第一个在正 常的营养生长中起作用（系统1);它是自我抑制的并且负责产生基础乙烯水平，所述基础 乙烯水平在所有组织（包括非呼吸跃变型植物的那些组织）内都可以检测到。系统1在 果实发育中继续直到获得达到果实成熟的能力。然后到达过渡期，在此期间，LEACS1A和 LEACS4被激活，导致乙烯水平升高。乙烯水平的升高诱导LEACS2的表达，所述LEACS2启 动在呼吸跃变型果实的成熟过程中发挥作用的系统2。在系统2中，乙烯的产生是自我催 化的。已经在转基因植物中使用LEACS2的反义抑制来研宄乙烯调节的这种复杂性（Barry et al.，Plant Physiology vol 123, pp 979-986, 2000)〇 W02005/016504公开了 "保绿"植物，即与标准对照相比其叶片衰老延缓的植物表 型。其公开了具有中断的ACS2、ACS6、ASC7基因的植物，所述中断抑制了所述ACS的表达或 活性。 Yokotani等人描述了所有已知LeEIL基因（乙稀不敏感类基因 （Ethylene Insensitive Like gene))均被抑制的转基因番前以研宄乙稀生物合成的调节机制 (Yokotani et al, Journal of Experimental Botany, vol 60,pp 3433-3442, 2009)〇 因此，需要具有改良的乙烯产生的栽培番茄植物，与野生型番茄植物相比，其番茄 果实的成熟延缓和/或贮藏期更长。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是产生并鉴定番茄种的栽培植物，所述栽培植物的果实具有 延迟的成熟和/或更长的果实贮藏期。 因此，本专利技术涉及包含具有一个或多个突变的acs4等位基因的番茄种的栽培植 物，所述突变导致产生与野生型Acs4蛋白相比acs4蛋白功能丧失或活性降低的突变acs4 蛋白，但是当所述突变等位基因以杂合或纯合形式存在时，所述突变acs4蛋白具有足够的 功能以使番茄果实成熟到红熟期。 一般性定义 术语"核酸序列"（或核酸分子）是指单链或双链形式的DNA或RNA分子，尤其是 编码本专利技术的蛋白质或蛋白质片段的DNA。"分离的核酸序列"是指这样的核酸序列，即其 不再处于分离出其的天然环境中，例如，在细菌宿主细胞中或者在植物细胞核或质体基因 组中的核酸本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种番茄(Solanum lycopersicum)种的栽培植物，其包含具有一个或多个突变的acs4等位基因，所述突变导致产生与野生型Acs4蛋白相比功能丧失或功能降低的突变acs4蛋白。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：W·H·维里森，
申请(专利权)人：纽海姆有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。