调控番茄生长的转录因子及研究方法和番茄突变植株的制备方法技术

本发明专利技术公开了调控番茄生长的转录因子及研究方法和番茄突变植株的制备方法，调控番茄生长的转录因子的基因登录号是Solyc01g106030，其蛋白质序列如SEQ ID NO.1所示，且其编码DNA序列如SEQ ID NO.2所示；对番茄生长具有调控作用，具体用于调控番茄果实发育、植株高度和/或侧枝数量，因此可通过改变转录因子的表达特异性或对转录因子作突变，使其调控的下游基因发生改变，来调控番茄果实发育、植株高度和/或侧枝数量。植株高度和/或侧枝数量。植株高度和/或侧枝数量。

【技术实现步骤摘要】
调控番茄生长的转录因子及研究方法和番茄突变植株的制备方法


[0001]本专利技术涉及植物基因工程
，具体涉及一种调控番茄生长的转录因子及其应用和番茄突变植株的制备方法。

技术介绍

[0002]番茄是世界范围内广泛种植的果蔬兼用型作物。番茄果实发育调控和植株株型控制对于番茄生产有重要意义。TIFY转录因子家族是植物中一类含锌指蛋白结构域的转录因子，具有保守的TIFY结构域。目前，在拟南芥、棉花、水稻、玉米、小麦等作物中鉴定了部分TIFY转录因子的功能，这些转录因子参与了植物植株形态建成、花器官发育、叶片发育、棉花纤维起始、丹参酮等生物合成以及植物防御等多种生物学过程，表明TIFY转录因子在植物不同组织器官的发育调控和环境适应能力等方面发挥重要作用。通过基因组测序分析，在番茄中找到了26个TIFY转录因子，对基因的表达特性和系统发生树有少量报道，但是番茄中TIFY转录因子的具体生物学功能研究较少，限制了其开发利用。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种调控番茄生长的转录因子及其应用和番茄突变植株的制备方法，以解决现有技术中对番茄中TIFY转录因子具体生物学功能研究较少，限制了其开发利用的问题。
[0004]第一方面，本专利技术公开了一种调控番茄生长的转录因子，其基因登录号是Solyc01g106030，其蛋白质序列如SEQ ID NO.1所示，且其编码DNA序列如SEQ ID NO.2所示。对番茄生长具有调控作用，具体用于调控番茄果实发育、植株高度和/或侧枝数量，因此可通过改变转录因子的表达特异性或对转录因子作突变，使其调控的下游基因发生改变，来调控番茄果实发育、植株高度和/或侧枝数量。
[0005]第二方面，一种番茄突变植株的制备方法，包括：
[0006]在转录因子的第一个外显子设计sgRNA靶位点，合成sgRNA靶位点所需的DNA双链分子，通过DNA连接酶把sgRNA靶位点导入编辑载体中，再将编辑载体导入寄宿细菌中培养，且对番茄植株进行遗传转化，筛选得到番茄突变植株；
[0007]优选地，所述sgRNA靶位点的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。
[0008]采用上述技术方案的情况下，通过寄宿细菌将重组质粒带入至正常番茄植株中，使得其突变，从而得到突变植株，通过培育突变植株可以显示出对转录因子进行改变，能够引起植株哪些方面的改变，进而得出转录因子可调控的具体情况。对预先设定想要的结果，可以参考该制备方法，对相应的靶点、DNA双链分子、引物等进行改进，从而得到符合条件的突变植株。
[0009]作为一种可能的设计，所述DNA双链分子中正义链的核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示，反义链的核苷酸序列如SEQ ID NO.5所示。
[0010]作为一种可能的设计，针对所述sgRNA靶位点设计引物且采用PCR扩增筛选得到番茄突变植株；其中：正向引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.6所示，反向引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.7所示。
[0011]作为一种可能的设计，所述寄宿细菌为农杆菌LBA4404。
[0012]第三方面，本专利技术提供一种转录因子调控番茄生长的研究方法，包括：
[0013]在对转录因子作突变中，对所述转录因子的第一个外显子设计sgRNA靶位点，合成sgRNA靶位点所需的DNA双链分子，通过DNA连接酶把sgRNA靶位点导入编辑载体中，再将编辑载体导入寄宿细菌中培养，且对番茄植株进行遗传转化，筛选得到番茄突变植株；
[0014]所述sgRNA靶位点的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。
[0015]采用上述技术方案的情况下，对预先设定想要的结果，可以参考上述研究方法，对相应的靶点、DNA双链分子、引物等进行改进，从而得到符合条件的突变植株。
[0016]作为一种可能的设计，所述DNA双链分子中正义链的核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示，反义链的核苷酸序列如SEQ ID NO.5所示。
[0017]作为一种可能的设计，针对所述sgRNA靶位点设计引物且采用PCR扩增筛选得到番茄突变植株；其中：正向引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.6所示，反向引物的核苷酸序列如SEQ ID NO.7所示。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例2中Solyc01g106030基因敲除突变体表型和正常植株正常对比图；
[0019]图2为本专利技术实施例3中Solyc01g106030基因在不同组织器官表达情况。
具体实施方式
[0020]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下对本专利技术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仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0021]实施例1
[0022]获取番茄Solyc01g106030基因突变体
[0023](1)番茄Solyc01g106030基因编辑载体构建和遗传转化
[0024]S1
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1.以番茄育种材料为受体，在Solyc01g106030基因第一个外显子设计了sgRNA靶位点，其核苷酸序列如表1所示。
[0025]S1
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2.通过人工合成番茄Solyc01g106030基因的sgRNA靶位点含接头的正义单链DNA和反义单链DNA，分别取1uM的正义单链DNA和反义单链DNA混合，95℃变性后自然冷却，形成带粘端接头的sgRNA靶位点DNA双链分子。
[0026]S1
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3.利用T4 DNA连接酶把sgRNA靶位点导入制备好的CRISPR/Cas9植物基因编辑载体，获得重组质粒。
[0027]S1
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4.将重组质粒导入农杆菌LBA4404，对番茄育种材料进行遗传转化，并筛选获得5株转基因阳性植株。
[0028](2)番茄Solyc01g106030基因突变体筛选
[0029]在Solyc01g106030基因的sgRNA靶位点两端设计引物，用于检测获得的5株转基因阳性植株的靶位点突变情况。以转基因阳性植株的基因组DNA为模板进行PCR扩增，对扩增产物测序鉴定靶位点突变情况。测序结果如表2所示，表明获得3株敲除了Solyc01g106030基因的突变体。3株突变体虽然都是杂合株，但每个株系中的两个同源染色体Solyc01g106030基因均发生了移码突变，不能翻译正常功能的蛋白质。
[0030]上述未突变的番茄育种材料中Solyc01g106030基因的蛋白质序列如SEQ ID NO.1，具体如下：
[0031]MAEANRRANMYGRETMNAALHQDRHQQTQIDDDDDDDVVAAVGGGGSGGGGIESMDNPTPHIRYDQHHHSHSHALHNGGAGGSMEMNGVEGVSHNALYGPPSEIVPTAGSGASDQLTLSFQGEVYVFDAVSPEKVQAVLLLLGGYEVPPGIPAVN本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种调控番茄生长的转录因子，其特征在于，所述转录因子的基因登录号是Solyc01g106030，其蛋白质序列如SEQ ID NO.1所示，且其编码DNA序列如SEQ ID NO.2所示。2.根据权利要求1所述的转录因子，其特征在于，所述转录因子用于调控番茄果实发育、植株高度和/或侧枝数量。3.一种权利要求1或2所述的转录因子在调控番茄生长中的应用，其特征在于，通过改变转录因子的表达特异性，来调控番茄果实发育、植株高度和/或侧枝数量；或；对转录因子作突变，使其调控的下游基因发生改变，进而调控番茄果实发育、植株高度和/或侧枝数量。4.一种权利要求1或2所述的转录因子调控番茄生长的研究方法，其特征在于，所述研究方法包括：在对转录因子作突变中，对所述转录因子的第一个外显子设计sgRNA靶位点，合成sgRNA靶位点所需的DNA双链分子，通过DNA连接酶把sgRNA靶位点导入编辑载体中，再将编辑载体导入寄宿细菌中培养，，且对番茄植株进行遗传转化，筛选得到番茄突变植株；优选地，所述sgRNA靶位点的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。5.根据权利要求4所述研究方法，其特征在于，所述DNA双链分子中正义链的核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示，反义链的核苷酸序列如SEQ ID NO.5所示。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：胡明瑜，苏梅，王忠伟，白文钦，官玲，王红娟，
申请(专利权)人：重庆市农业科学院，
类型：发明
国别省市：