【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物育种，具体涉及mdap2-like基因在同时调控果实软化和果实大小中的应用。
技术介绍
1、苹果(malus domestica)是典型的呼吸跃变型果实，其成熟衰老与植物激素乙烯密切相关(li等，2017；an等，2018)。目前，清脆可口的苹果在市场上更受消费者青睐。然而，苹果果实的质地在采后贮藏过程中易出现软化/绵化现象，极大的影响果实口感，缩短了货架期，降低了果实的商品价值。此外，苹果果实大小也是重要的农艺性状，不仅影响果实外观品质和产量，也影响消费者的选择和商品价值。因此，挖掘同时调控苹果果实质地和果实大小的关键因子对选育耐贮运的大果型苹果新品种具有重要的理论指导意义。
2、ap2/erf是乙烯信号转导途径最下游的元件，也是植物中最大的转录因子家族之一。根据结构域，ap2/erf可以分为4个亚类，包括ap2、erf、rav和soloist。erf亚类是ap2/erf家族中主要组成部分，根据erf识别的结构域可进一步分为cbf/dreb和erf亚家族(sakuma等，2002)。其中，ap2亚家族含有2个重复的ap2/erf结构域；erf和dreb亚家族均只含1个ap2/erf结构域；rav亚家族含有1个ap2/erf结构域和1个b3结构域；soloist与其他亚家族的关系最远，成员数也较少，如拟南芥中只报道了1个成员(licausi等，2013；nakano等，2006)。与植物激素乙烯广泛的生物学功能对应，ap2/erf基因在植物中的功能较为广泛。目前，ap2/erf基因已被报道参与调控植
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供苹果mdap2-like基因在同时调控果实成熟软化和果实大小中的应用。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案概述如下：
3、本专利技术采用的mdap2-like基因，其核苷酸序列如seq id no.1所示，或为如seq idno.1所示的核苷酸序列经取代、缺失和/或添加一个或多个核苷酸，且具有同等功能的衍生基因。
4、上述mdap2-like基因编码的蛋白选自，
5、(1)其氨基酸序列如seq id no.2所示；(2)将seq id no.2氨基酸序列经过一个或多个(如1-30个；较佳地1-20个；更佳地1-10个；如5个，3个)氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的，且具有(1)蛋白功能的由(1)衍生的蛋白；或
6、(3)与(1)限定的蛋白序列有80％(较佳地90％以上，如95％，98％，99％或更高)以上同源性且具有(1)蛋白功能的由(1)衍生的蛋白。
7、也就是说本专利技术所保护的基因的功能，不仅包括上述mdap2-like基因，还包括与seq id no.1具有较高同源性(如高于80％；更佳地高于90％；更佳地高于95％；更佳地高于98％)的同源基因在调控果实成熟软化和果实大小方面的功能。
8、其中，核苷酸序列如seq id no.1所示的1092bp，为cds序列。其基因编码363个氨基酸的蛋白，序列如seq id no.2所示。
9、本专利技术还构建一系列植物表达载体，含有上述基因的表达载体、重组载体或转基因植物系以及含有所述载体的宿主细胞在此方面的功能也落入本专利技术的保护范围之内。
10、本专利技术公开的mdap2-like基因同时调控果实成熟软化和果实大小中的应用，主要通过瞬时过表达和沉默苹果mdap2-like基因和在番茄中过表达mdap2-like基因来验证。通过验证可以得出，mdap2-like基因能够促进果实成熟软化，抑制果实变大。其中，与果实成熟软化相关的指标为：果实硬度、乙烯释放速率和色泽。
11、具体表现为：过表达mdap2-like基因的苹果果实硬度在第9d时显著低于空载对照果实，过表达mdap2-like基因的苹果果实其乙烯释放速率在第9d时显著高于空载对照果实，且过表达mdap2-like基因促进了苹果果实色泽由绿变黄。
12、沉默mdap2-like基因的苹果果实硬度在第9d时显著高于空载对照果实，沉默mdap2-like基因的苹果果实乙烯释放量显著低于空载对照果实，并且，沉默mdap2-like基因抑制了苹果果实色泽由绿变黄。
13、过表达mdap2-like的番茄果实大小显著小于野生型；过表达mdap2-like的番茄果实乙烯释放速率显著高于野生型；过表达mdap2-like基因促进了番茄果实色泽由绿变红。
14、根据其功能，可以通过转基因的方式来获得果实早熟/质地软化和果实个头偏小的植株，具体地，可以通过将mdap2-like基因导入目的植物，得到转基因植物。
15、具体地，mdap2-like基因可通过所述重组表达载体导入所述目的植物。所述方法中，所述重组表达载体可通过使用ti质粒、ri质粒、植物病毒载体、直接dna转化、显微注射、电导、农杆菌介导等常规生物学方法转化植物细胞或组织，并将转化的植物组织培育成植株。
16、为了提高植物的优良性状，本专利技术还保护一种新的植物育种方法，所述方法为以下(1)或(2)或(3)：
17、(1)通过增加目的植物中mdap2-like蛋白的活性，获得果实成熟软化提前且果实小于目的植物的植株；
18、(2)通过促进目的植物中mdap2-like基因的表达，获得果实成熟软化提前且果实小于目的植物的植株；
19、(3)通过抑制目的植物中的mdap2-like基因的表达，获得果实成熟软化推迟且果实大于目的植物的植株。
20、“促进目的植物中mdap2-like基因的表达”的实现方式可为如下(1)或(2)或(3)：
21、(1)将mdap2-like基因导入目的植物；
22、(2)引入强启动子和/或增强子；
23、(3)本领域内的其它常见方法。
24、其中，本专利技术所述目的植物是苹果、番茄。
25、目的基因，也称靶标基因，在基因工程设计和操作中，被用于基因重组、改变受体细胞性状和获得预期表达产物的基因。可以是生物体本身的，也可以是来自不同生物体的。
26、为了研究基因的功能，有时通过“抑制目的植物中的mdap2-like基因的表达”的方法来进行，“抑制目的植物中的mdap2-like基因的表达”的方法为敲除、沉默或定向突变mdap2-like基因。
27、所述敲除包括利用dna同源重组技术、cre/loxp技术或crispr/cas9技术将所述mdap2-like基因敲除，获得转基本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.苹果MdAP2-like基因在同时调控果实软化和果实大小中的应用，其特征在于，所述MdAP2-like基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述植物为苹果、番茄。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，MdAP2-like基因促进果实软化，抑制果实变大。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，与果实成熟软化相关的指标为：果实硬度、乙烯释放速率和色泽。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，沉默MdAP2-like基因的苹果果实硬度在第9d时显著高于空载对照果实，沉默MdAP2-like基因的苹果果实乙烯释放量显著低于空载对照果实，并且，沉默MdAP2-like基因抑制了苹果果实色泽由绿变黄。
6.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，过表达MdAP2-like的番茄果实大小显著小于野生型；过表达MdAP2-like的番茄果实硬度显著低于野生型；过表达MdAP2-like的番茄果实乙烯释放速率显著高于野生型；过表达MdAP2-like基因促进了番茄果实色泽
7.一种植物育种方法，其特征在于，所述方法为以下(1)或(2)或(3)：
8.根据权利要求7所述的植物育种方法，其特征在于，所述目的植物为苹果、番茄。
9.根据权利要求7所述的植物育种方法，其特征在于，抑制目的植物中的MdAP2-like基因的表达的方式包括：敲除、沉默或定向突变MdAP2-like基因。
...【技术特征摘要】
1.苹果mdap2-like基因在同时调控果实软化和果实大小中的应用，其特征在于，所述mdap2-like基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述植物为苹果、番茄。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，mdap2-like基因促进果实软化，抑制果实变大。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，与果实成熟软化相关的指标为：果实硬度、乙烯释放速率和色泽。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，沉默mdap2-like基因的苹果果实硬度在第9d时显著高于空载对照果实，沉默mdap2-like基因的苹果果实乙烯释放量显著低于空载对照果实，并且，沉默mdap2-...
【专利技术属性】
技术研发人员：王苗苗，郑先波，白团辉，黄松，詹雯多，陈明，吴尧，焦健，宋春晖，
申请(专利权)人：河南农业大学，
类型：发明
国别省市：
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。