FvGR3蛋白及其编码基因和用途制造技术

本发明专利技术属于植物生物工程技术领域，特别涉及FvGR3蛋白及其编码基因和用途。所述的FvGR3蛋白包括如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列组成的蛋白。本发明专利技术通过CRISPR

【技术实现步骤摘要】
FvGR3蛋白及其编码基因和用途


[0001]本专利技术属于植物生物工程
，特别涉及FvGR3蛋白及其编码基因和用途。

技术介绍

[0002]草莓属于蔷薇科草莓属，其果实果肉多汁、风味浓郁，是一种经济价值较高的鲜食水果之一。草莓的果实属于“假果”，其真实的生物学意义上的果实是分布于表面的种子，其又被称为瘦果，而我们日常食用的部分是草莓的花托部分在生长素的作用下膨大而形成的。
[0003]草莓果实的大小及形状一直以来也都是广大生物学家和育种学家关注的重点问题。草莓果实形态多样，有圆形、长圆形、短圆形、纺锤形、圆锥形等。最近有科学家通过激素处理果实来观察果实的大小和形状，发现生长素可以促进草莓果实的横径变大，赤霉素可以促进草莓果实的纵径变长，而脱落酸会抑制草莓果实的横径和纵径的变长。到目前为止，已发现的控制草莓果实的形状和大小的基因数量非常有限，且已发现的基因也主要是涉及激素合成与代谢或者激素信号转导途径中的基因，尚未发现其他基因参与调控草莓果实的大小和形状。
[0004]实际生产中，草莓苗的繁殖主要依靠匍匐茎。在高温长日照条件下，草莓的腋芽急速伸长形成匍匐茎。匍匐茎继续伸长，其前端形成的小的营养繁殖体在接触到土或者基质的部分会发育成根，从而形成子株。生产上就是利用这些子株来繁殖草莓苗。一条匍匐茎能产生多少个子株决定了一个母株生产草莓苗的能力。在匍匐茎长度一定的条件下，子株与子株之间的节间长度就是限制该匍匐茎产生子株数量的关键因素。目前，关于匍匐茎的研究主要集中在匍匐茎的发生机制解析，尚未见控制匍匐茎节间长度的基因及功能被报道。
[0005]现有技术中，关于同时能调控果实或匍匐茎等器官发育的基因的功能报道非常少。

技术实现思路

[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供FvGR3蛋白及其编码基因和用途，进而解决现有技术中的问题。
[0007]本专利技术的第一方面，提供FvGR3蛋白，所述的蛋白为(1)至(3)中的一项或多项的蛋白：
[0008](1)由如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列组成的蛋白；
[0009](2)将如SEQ ID NO.2所示的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/或添加且具有相同功能的由(1)衍生的蛋白；
[0010](3)在(1)或(2)的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白。
[0011]本专利技术的第二方面，提供与如所述的蛋白相关的生物材料，包括如下任一种：
[0012]a)编码如所述的蛋白的多核苷酸；
[0013]b)含有a)所述的多核苷酸的重组表达载体；
[0014]c)含有a)所述的多核苷酸的生物工程菌，或含有b)所述的重组表达载体的生物工程菌；
[0015]d)含有a)所述的多核苷酸的转基因植物细胞，或含有b)所述的重组表达载体的转基因植物。
[0016]根据本申请的技术方案，a)中，所述的多核苷酸的序列包括如SEQ ID NO.1所示序列。
[0017]本专利技术的第三方面，提供如所述的FvGR3蛋白或如所述的生物材料在调控植物器官发育和/或植物育种和/或培育高产植物中的用途。
[0018]本专利技术的第四方面，提供如上文所述的FvGR3蛋白或如上文中所述的多核苷酸作为靶标在制备和/或筛选调控植物器官发育和/或植物育种和/或培育高产植物的产品中的用途。
[0019]本专利技术的第五方面，提供如上文所述的FvGR3蛋白或如上文中所述的多核苷酸作为靶标制备和/或筛选得到的调控植物器官发育和/或植物育种和/或培育高产植物的产品。
[0020]根据本申请的技术方案，所述产品包括调控如上文所述的FvGR3蛋白活性或含量的物质；
[0021]和/或，所述产品包括调控如上文所述的FvGR3蛋白的编码基因表达的物质。
[0022]所述调控FvGR3蛋白的编码基因表达的物质可为进行如下6种调控中至少一种调控的物质：1)在所述基因转录水平上进行的调控；2)在所述基因转录后进行的调控(也就是对所述基因的初级转录物的剪接或加工进行的调控)；3)对所述基因的RNA转运进行的调控(也就是对所述基因的mRNA由细胞核向细胞质转运进行的调控)；4)对所述基因的翻译进行的调控；5)对所述基因的mRNA降解进行的调控；6)对所述基因的翻译后的调控(也就是对所述基因翻译的蛋白质的活性进行调控)。
[0023]所述调控FvGR3蛋白的编码基因表达可为抑制或降低所述FvGR3基因表达，所述抑制或降低FvGR3基因表达可通过基因敲除实现或通过基因沉默实现。
[0024]根据本申请的技术方案，所述产品包括CRISPR/Cas9系统，所述CRISPR/Cas9系统中，上文所述的FvGR3蛋白的编码基因的引导RNA靶位点的核苷酸序列如SEQID NO.3所示。
[0025]本专利技术的第六方面，提供一种调控植物器官发育和/或植物育种和/或培育高产植物的方法，导入如上文所述的产品，以调控如上文所述的FvGR3蛋白活性或含量和/或调控如上文所述的FvGR3蛋白的编码基因表达，从而调控植物器官发育和/或植物育种和/或培育高产植物。
[0026]根据本申请的技术方案，所述的植物器官包括果实、匍匐茎和叶片。所述的调控植物器官发育包括调控果实、调控匍匐茎和调控叶片的发育。
[0027]根据本申请的技术方案，所述调控植物器官发育包括B1)
‑
B5)中任一项或多项：
[0028]B1)调控植物果实的大小；
[0029]B2)调控植物果实的形状；
[0030]B3)调控植物匍匐茎的节间长度；
[0031]B4)调控植物叶片的大小；
[0032]B5)调控植物叶片的形状。
[0033]优选地，所述调控植物器官发育包括如下中的任一项或多项：
[0034]C1)植物果实的横径变大和/或横纵径比值变大；
[0035]C2)植物果实变大；
[0036]C3)植物匍匐茎的节间长度变短；
[0037]C4)植物叶片变小；
[0038]C5)植物叶片变圆、变皱。
[0039]根据本申请的技术方案，所述的植物育种包括培育植物器官发育改变的植物。优选地，所述的植物育种包括培育新植株和/或新种子。
[0040]根据本申请的技术方案，所述培育高产植物，通过改变植物器官发育，得到的高产植物。所述改变植物器官发育包括如下任一项或多项：C1)植物果实的横径变大和/或横纵径比值变大；C2)植物果实变大；C3)植物匍匐茎的节间长度变短；C4)植物叶片变小；C5)植物叶片变圆、变皱。
[0041]本专利技术FvGR3基因经过基于CRISPR
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Cas9系统的敲除实验成功获得了该基因的敲除转基因植株，收获转基因阳性植株和野生型植物进行果实、匍匐茎和叶片表型鉴定的结果表明，敲除目的基因可显著增加植物果实的横径和横纵径比值，缩短匍匐茎的节间长度和缩小叶片，从而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种FvGR3蛋白，其特征在于，所述的蛋白为(1)至(3)中的一项或多种的蛋白：(1)由如SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列组成的蛋白；(2)将如SEQ ID NO.2所示的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/或添加且具有相同功能的由(1)衍生的蛋白；(3)在(1)或(2)的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白。2.与如权利要求1所述的蛋白相关的生物材料，其特征在于，包括如下任一种：a)编码如权利要求1所述的蛋白的多核苷酸；b)含有a)所述的多核苷酸的重组表达载体；c)含有a)所述的多核苷酸的生物工程菌，或含有b)所述的重组表达载体的生物工程菌；d)含有a)所述的多核苷酸的转基因植物细胞，或含有b)所述的重组表达载体的转基因植物。3.如权利要求2所述的生物材料，其特征在于，a)中，所述的多核苷酸的序列包括如SEQ ID NO.1所示序列。4.如权利要求1所述的FvGR3蛋白或如权利要求2或3所述的生物材料在调控植物器官发育和/或植物育种和/或培育高产植物中的用途。5.如权利要求1所述的FvGR3蛋白或如权利要求2或3中所述的多核苷酸作为靶标在制备和/或筛选调控植物器官发育和/或植物育种和/或培育高产植物的产品中的用途。6.如权利要求1所述的FvGR3蛋白或如权利要求2或3中所述的多核苷酸作为靶标制备和/或筛...

【专利技术属性】
技术研发人员：连红莉，许鹏博，曹明浩，肖坤，李歆渝，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：