菜心BraALA3和BraENT1基因家族在调控丙环唑的吸收累积中的应用制造技术

本发明专利技术公开了菜心BraALA3和BraENT1基因家族在调控丙环唑的吸收累积中的应用。本发明专利技术通过酵母缺陷型文库筛选丙环唑相关转运基因，经基因同源性比对后初步获得与丙环唑转运相关的BraALA3和BraENT1基因家族，通过转入BraALA3和BraENT1基因家族至缺陷型酵母及W303株系酵母后发现，其对丙环唑敏感性显著增加；并且通过敲除BraALA3和BraENT1基因家族发现突变体菜心的菜薹变粗，植株整体变矮；表明BraALA3和BraENT1基因家族具有培育优良品种菜心的潜力，具有较大的应用前景。具有较大的应用前景。具有较大的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
菜心BraALA3和BraENT1基因家族在调控丙环唑的吸收累积中的应用


[0001]本专利技术涉及植物基因工程
，更具体地，涉及菜心BraALA3和 BraENT1基因家族在调控丙环唑的吸收累积中的应用。

技术介绍

[0002]十字花科(Brassicaceae Burnett)是芸苔属植物中最大的科，包括400多个 属的约4000种植物。同时十字花科植物也是一类具有重大科学研究价值和生产 意义的植物，包括了模式植物如拟南芥和油菜，诸多重要的栽培作物如甘蓝、白 菜、萝卜等。十字花科植物的药用价值和营养价值很高，体内产生的酚类、有机 酸、矿物质具有抗氧化的效果；硫代葡萄糖苷及其水解产物在抵御病原体、草食 动物等的化学防御过程中至关重要；异硫氰酸盐具有很强的抗癌活性，能有效预 防和治疗癌症。
[0003]菜心(Brassica campestris L.ssp.chinensis)，也称菜薹、广东菜薹，是芸薹 属芸薹种十字花科白菜亚种中的一个变种，是我国华南地区的特色蔬菜之一。菜 心主要食用部位为菜薹，品质鲜嫩，营养丰富，具有独特的风味和口感。
[0004]随着消费者对菜心产量和品质的需求快速提高，选育优质、高产的菜心品种 变得至关重要。传统的杂交育种方式存在育种时间过长，目标性状选择不准确等 问题。三唑类杀菌剂通过干扰植物代谢过程中的类异戊二烯途径，抑制赤霉素生 物合成过程中CytP450单加氧酶的活性，阻断贝壳杉烯向异贝壳杉烯酸转化，从 而打破植物重要激素之间的平衡，调节植物生长。丙环唑是世界上产量最大的三 唑类新兴广谱性杀菌剂代表品种之一。生产上通过在菜心上施用丙环唑可以抑制 菜心的顶端优势，矮化菜心增加菜薹茎粗，增加产量和品质。例如中国专利 CN103650809A公开了控制夏植芥蓝和菜心提早抽苔的方法，是通过通过叶面喷 施适宜浓度的丙环唑+尿素的混合液，结合科学增施氮肥及合理灌溉，调控土壤 的水分及有效氮含量至适宜水平，达到控制芥蓝和菜心抽苔的效果；然而经常施 用丙环唑容易造成农药残留，带来安全隐患；而通过基因工程进行分子育种，可 大大缩短育种年限，提高育种效率和作物产量，且不会带来安全隐患；然而目前 关于调节丙环唑在菜心中吸收累积的基因还鲜有报道。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供菜心 BraALA3和/或BraENT1基因在调节丙环唑的吸收累积中的应用。
[0006]本专利技术的第二个目的在于提供菜心BraALA3和/或BraENT1基因在培育优良 菜心品种中的应用。
[0007]本专利技术的上述目的是通过以下技术方案给予实现的：
[0008]本专利技术通过酵母缺陷型文库筛选丙环唑相关转运基因，经基因同源性比对后 初步获得与丙环唑转运相关的BraALA3和BraENT1基因家族，再通过转入 BraALA3和BraENT1
基因家族至缺陷型酵母及W303株系酵母后发现，其对丙 环唑敏感性显著增加；并且通过敲除BraALA3和BraENT1基因家族发现突变体 菜心的菜薹变粗，植株整体变矮；表明BraALA3和BraENT1基因家族具有培育 优良品种菜心的潜力，所述BraALA3存在三个同源基因。因此本专利技术提供关于 菜心BraALA3和/或BraENT1基因、BraALA3和/或BraENT1蛋白的以下应用：
[0009]菜心BraALA3和/或BraENT1基因在调节丙环唑的吸收累积中的应用，所述 菜心BraALA3基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：5、SEQ ID NO：6或SEQ ID NO： 7所示，或与SEQ ID NO：5、SEQ ID NO：6或SEQ ID NO：7所示核苷酸序列 至少具有50％同源性，且编码如SEQ ID NO：1、SEQ ID NO：2或SEQ ID NO： 3所示氨基酸的核苷酸序列；所述菜心BraENT1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO： 8所示，或与SEQ ID NO：8所示核苷酸序列至少具有50％同源性，且编码如SEQID NO：4所示氨基酸的核苷酸序列。
[0010]菜心BraALA3和/或BraENT1蛋白在调节丙环唑的吸收累积中的应用，所 述菜心BraALA3蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO：1、SEQ ID NO：2或SEQ IDNO：3所示；或SEQ ID NO：1、SEQ ID NO：2或SEQ ID NO：3所示氨基酸 序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加仍具有相同功能的衍 生蛋白质的氨基酸序列；所述菜心BraENT1蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO：4 所示；或SEQ ID NO：4所示氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/ 或缺失和/或添加仍具有相同功能的衍生蛋白质的氨基酸序列。
[0011]菜心BraALA3和/或BraENT1基因在培育优良菜心品种中的应用，所述菜心 BraALA3基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：5、SEQ ID NO：6或SEQ ID NO：7 所示，或与SEQ ID NO：5、SEQ ID NO：6或SEQ ID NO：7所示核苷酸序列 至少具有50％同源性，且编码如SEQ ID NO：1、SEQ ID NO：2或SEQ ID NO： 3所示氨基酸的核苷酸序列；所述菜心BraENT1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO： 8所示，或与SEQ ID NO：8所示核苷酸序列至少具有50％同源性，且编码如SEQID NO：4所示氨基酸的核苷酸序列。
[0012]菜心BraALA3和/或BraENT1蛋白在培育优良菜心品种中的应用，所述菜 心BraALA3蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO：1、SEQ ID NO：2或SEQ ID NO： 3所示；或SEQ ID NO：1、SEQ ID NO：2或SEQ ID NO：3所示氨基酸序列经 过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加仍具有相同功能的衍生蛋白 质的氨基酸序列；所述菜心BraENT1蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO：4所示； 或SEQ ID NO：4所示氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失 和/或添加仍具有相同功能的衍生蛋白质的氨基酸序列。
[0013]具体地，为通过抑制菜心中BraALA3和/或BraENT1基因的表达，或抑制 BraALA3和/或BraENT1蛋白的表达量和/或活性，得到菜薹变粗，植株整体变 矮的优良菜心品种。
[0014]可选地，所述的抑制菜心中BraALA3和/或BraENT1基因的表达，或抑制 BraALA3和/或BraENT1蛋白的表达量和/或活性为通过基因编辑、RNA干扰、 同源重组或基因敲除等本领域常规方法来进行。。
[0015]可选地，所述基因编辑为构建菜心CRISPR
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Cas9系统，系统中含有识别水 稻BraALA3和/或BraENT1基因靶标序列的sgRNA。通过利用CRISPR/Cas9系 统进行分子育种，大大缩短育种年限，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.菜心BraALA3和/或BraENT1基因在调节丙环唑的吸收累积中的应用，其特征在于，所述菜心BraALA3基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：5、SEQ ID NO：6或SEQ ID NO：7所示，或与SEQ ID NO：5、SEQ ID NO：6或SEQ ID NO：7所示核苷酸序列至少具有50％同源性，且编码如SEQ ID NO：1、SEQ ID NO：2或SEQ ID NO：3所示氨基酸的核苷酸序列；所述菜心BraENT1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：8所示，或与SEQ ID NO：8所示核苷酸序列至少具有50％同源性，且编码如SEQ ID NO：4所示氨基酸的核苷酸序列。2.菜心BraALA3和/或BraENT1蛋白在调节丙环唑的吸收累积中的应用，其特征在于，所述菜心BraALA3蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO：1、SEQ ID NO：2或SEQ ID NO：3所示；或SEQ ID NO：1、SEQ ID NO：2或SEQ ID NO：3所示氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加仍具有相同功能的衍生蛋白质的氨基酸序列；所述菜心BraENT1蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO：4所示；或SEQ ID NO：4所示氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加仍具有相同功能的衍生蛋白质的氨基酸序列。3.菜心BraALA3和/或BraENT1基因在培育优良菜心品种中的应用，其特征在于，所述菜心BraALA3基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：5、SEQ ID NO：6或SEQ ID NO：7所示，或与SEQ ID NO：5、SEQ ID NO：6或SEQ ID NO：7所示核苷酸序列至少具有50％同源性，且编码如SEQ ID NO：1、SEQ ID NO：2...

【专利技术属性】
技术研发人员：林菲，王思威，徐汉虹，林衿蓓，陈焯越，张娴瑜，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：