System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 调控番茄抗坏血酸的基因SlPPO及其应用制造技术_技高网

调控番茄抗坏血酸的基因SlPPO及其应用制造技术

技术编号:40212670 阅读:5 留言:0更新日期:2024-02-02 22:21
本申请公开了调控番茄抗坏血酸的基因SlPPO及其应用。调控番茄抗坏血酸的基因SlPPO及蛋白分别如SEQ ID NO:1和2所示。本申请首次发掘了调控番茄抗坏血酸的基因SlPPO,并基于基因SlPPO通过分子育种得到了高抗坏血酸含量的番茄品种,为利用分子技术培育高抗坏血酸的番茄新品种奠定基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及植物抗坏血酸调控,具体涉及调控番茄抗坏血酸的基因slppo及其应用。


技术介绍

1、植物体内抗坏血酸合成的调控复杂,同时受到很多环境因子影响,因此其调控机制不是很清晰(saleem,et al.2021)。d-甘露糖/l-半乳糖途径(d-man/l-gal)在高等植物抗坏血酸生物合成中占有重要的地位,其合成通路的基因均已被克隆和鉴定,通过筛选出了asa缺陷型拟南芥突变体,鉴定了一些与asa合成代谢相关的基因位点,分别为vtc1、vtc2、vtc3、vtc4和vtc5(page,et al.2012)。目前高等植物的asa生物合成途径基本清晰,但对asa积累调控方面的研究较少。番茄叶片在不同ph条件下培养,抗坏血酸合成基因表达发生变化,伴随抗坏血酸含量发生显著性变化,其中gme与gmp呈现正相关的变化,这也表明了植物中抗坏血酸生物合成的主要途径是d-man/l-gal(hou,et al.2015)。转录因子aterf98能直接结合vtc1启动子并调控其表达量,进而正向调控asa的生物合成(zhang,etal.2012)。在黑暗条件下,csn5b与vtc1在蛋白水平互作,通过26s蛋白酶体途径,通过泛素途径降解vtc1,进而影响植物体内asa含量(wang,et al.2013)。番茄中过表达slzf3会显著增加叶片中抗坏血酸含量,其机制为slzf3能抑制vtc1对csn5b的降解,进而调控asa在植物体积累(li,et al.2018)。l-半乳糖-1-磷酸酶(gpp)和肌醇加氧酶(miox)为l-半乳糖途径和肌醇途径的重要基因,sleil2能够直接调控slgpp3和slmiox1基因的表达,影响果实中asa的生物合成(chong 2023)。

2、番茄是世界范围内广泛种植的蔬菜作物,成熟果实富含维生素c,又名抗坏血酸(l-ascorbic acid,asa),是生物体内一种重要抗氧剂,对提高人体的免疫具有重要的作用(zhang,et al.2021)。asa在植物的生长发育中也发挥重要作用,例如清除植物体生物和非生物胁迫等产生的活性氧,提高植物的抗逆性(akram,et al.2017)。人类由于抗坏血酸合成途径最后一个关键酶(l-古洛糖醛酸-1,4-内酯氧化酶)基因的缺失,因此自身无法合成维生素c,可以通过食用新鲜的蔬菜和果实获得人体必需的抗坏血酸(zheng et al.2022)。由此可见抗坏血酸在生物体内发挥着重要功能,因此提高植物尤其是蔬菜和水果中抗坏血酸的含量研究显得十分重要。


技术实现思路

1、本申请专利技术人以高抗坏血酸材料ts-265和低抗坏血酸材料ts-228为亲本,构建f2遗传分离群体,对红熟果实总抗坏血酸进行遗传规律分析,利用bsa-seq定位到红熟果实总抗坏血酸相关的主效qtl,挖掘到关键基因slppo并验证其功能,为利用分子技术培育高抗坏血酸的番茄新品种奠定基础。

2、第一方面,实施例公开了调控番茄抗坏血酸的基因slppo,其为编码如下蛋白质(a)或(b)的基因:

3、(a)由seq id no:2所示的氨基酸序列组成的蛋白质;

4、(b)seq id no:2所示序列经取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有同等功能的由(a)衍生的蛋白质。

5、第二方面,实施例公开了调控番茄抗坏血酸的基因slppo的生物材料,所述生物材料携带用于沉默番茄抗坏血酸基因slppo的沉默核酸。

6、第三方面,实施例公开了第二方面所述生物材料在番茄抗氧化调控中的应用。

7、第四方面,实施例公开了第二方面所述生物材料在制备转基因植物中的应用。

8、第五方面,实施例公开了提高植物抗氧化能力的方法,包括:利用基因工程手段,在植物中沉默所述抗坏血酸基因slppo的表达;

9、所述基因工程手段选自以下1)~6),或任选的组合:

10、1)通过导入针对所述基因的干扰rna;

11、2)通过导入具有针对所述基因的干扰rna的载体;

12、3)通过降低植物染色体上所述基因的拷贝数;

13、4)通过改变植物染色体上所述基因的启动子序列;

14、5)通过将弱启动子与所述基因可操作地连接;

15、6)通过将所述基因的启动子敲除;

16、所述植物包括拟南芥、番茄。

17、第六方面,实施例公开了第五方面所述方法获得的转基因植物在植物育种中的应用。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.调控番茄抗坏血酸的基因SlPPO,其为编码如下蛋白质(a)或(b)的基因:

2.根据权利要求1所述的基因SlPPO,其核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。

3.调控番茄抗坏血酸的基因SlPPO的生物材料,所述生物材料携带用于沉默番茄抗坏血酸基因SlPPO的沉默核酸。

4.根据权利要求1所述的生物材料,所述生物材料为重组DNA、表达盒、转座子、质粒载体、病毒载体或工程菌。

5.权利要求1或2所述生物材料在番茄抗氧化调控中的应用。

6.权利要求1或2所述生物材料在制备转基因植物中的应用。

7.提高植物抗氧化能力的方法,包括:利用基因工程手段,在植物中沉默所述抗坏血酸基因SlPPO的表达;

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,采用农杆菌介导法将具有针对所述基因的干扰RNA的载体转入到受体植株中,获得该基因沉默的转基因植株;

9.根据权利要求7或8所述方法获得的转基因植物在植物育种中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,育种方法包括转基因、杂交、回交、自交或无性繁殖。

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【技术特征摘要】

1.调控番茄抗坏血酸的基因slppo,其为编码如下蛋白质(a)或(b)的基因:

2.根据权利要求1所述的基因slppo,其核苷酸序列如seq id no:1所示。

3.调控番茄抗坏血酸的基因slppo的生物材料,所述生物材料携带用于沉默番茄抗坏血酸基因slppo的沉默核酸。

4.根据权利要求1所述的生物材料,所述生物材料为重组dna、表达盒、转座子、质粒载体、病毒载体或工程菌。

5.权利要求1或2所述生物材料在番茄抗氧化调控中的应用。

6.权...

【专利技术属性】
技术研发人员:张余洋刘根忠叶志彪
申请(专利权)人:华中农业大学
类型:发明
国别省市:

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