番茄裂果调控基因及其在裂果防控中的应用

    专利查询2026-02-02  7


    本申请涉及生物,具体而言,涉及番茄裂果调控基因及其在裂果防控中的应用。


    背景技术:

    1、番茄(solanum lycopersicum.l)是全球最重要的蔬菜作物之一,富含番茄红素、维生素、矿物质、有机酸等多种营养物质,深受人们喜爱,既可作为蔬菜,也可作为水果食用,是公认的研究果实发育和成熟的模式作物,具有极高的商业和研究价值。中国是世界上番茄栽培面积最大、生产总量最多的国家,我国番茄常年产量在5000万吨以上,占全国蔬菜总产量的7%左右(马兆红,2017)。番茄经济效益好,在带动种植业发展、满足人民日益增长的生活需求中发挥着越来越重要的作用。

    2、裂果是指果实成熟或发育过程中果实开裂的现象,裂果在番茄(jiang et al.,2019;xue et al.,2020)、枣(辛海青等,2021)、樱桃(correia et al.,2018)、苹果(ginzberg et al.,2019)、葡萄(chang and keller,2021)、荔枝(wang et al.,2021)、石榴(singh et al.,2020)、杏(聂国伟等,2017)、柑桔(王君秀等,2017)、李(张国薇等,2020)等园艺植物中普遍存在。果实发生开裂后,其品质下降,货架期缩短,且容易引起病菌入侵,使其商品价值降低甚至完全丧失,严重影响生产与销售(khadivi-khub et al.,2009),是园艺作物生产中迫切需要解决的问题。


    技术实现思路

    1、针对上述问题,本发明提供一种番茄裂果调控基因及其在裂果防控中的应用,以降低番茄发生裂果现象的概率。

    2、本发明提供调控番茄裂果的基因slpl,其序列详见ncbi信息库,基因id为nm_001365026.1。

    3、本发明还提供沉默该基因的载体或sgrna。

    4、本发明还提供所述基因slpl在番茄裂果防控中的应用,所述应用具体为降低基因slpl的表达。

    5、本发明降低基因slpl表达的方式可以采用本领域的常规方法,例如采用基因敲除或沉默的方式,降低基因slpl的表达。

    6、本发明还提供所述基因slpl在番茄裂果防控中的应用,所述应用具体为降低基因slpl的表达。

    7、本发明降低基因slpl表达的方式可以采用本领域的常规方法,例如采用基因敲除或沉默的方式,降低基因slpl的表达。

    8、本发明的还提供调控番茄裂果的基因slerf2,其序列详见ncbi信息库,基因id为nm_001247379.2。

    9、本发明的还提供含有基因slerf2的重组表达载体。

    10、本发明还提供基因slerf2或含有基因slerf2的重组表达载体在番茄裂果防控中的应用。所述应用具体为提高基因slerf2的表达。

    11、本发明提高基因slerf2表达的方式可以采用本领域的常规方法,例如通过重组表达载体过表达相关基因。

    12、本发明敲除或过表达也可以利用crispr和基因重组等技术构建基因敲除或过表达载体。

    13、一种选育耐裂果番茄品种的方法,具体为降低基因slpl的表达或提高基因slerf2的表达,或筛选slpl表达量低或slerf2表达量高的材料。

    14、本发明提供了两个能够调控番茄裂果的基因,其中slpl负调控番茄耐裂性,slerf2正调控番茄耐裂性。slpl通过编码果胶裂解酶,降解番茄果皮细胞细胞壁中的果胶分子,降低细胞壁的机械强度使果实更容易开裂,slerf2通过增强乙烯生物合成基因和乙烯响应因子的表达,以及促进表皮蜡质合成相关基因的表达以提高番茄耐裂果能力。可用于创制出耐裂果新种质。



    技术特征:

    1.基因slpl在番茄裂果防控中的应用,所述基因slpl序列id为nm_001365026.1。

    2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,降低基因slpl的表达。

    3.根据权利要求2所述的番茄裂果基因及其在番茄裂果防控中的应用,其特征在于,所述降低基因的表达为采用基因敲除或沉默的方式,降低基因slpl的表达。

    4.根据权利要求2所述的番茄裂果基因及其在番茄裂果防控中的应用,其特征在于,利用crispr/cas9技术将番茄中的sipl基因敲除。

    5.一种选育耐裂果番茄品种的方法,其特征在于,具体为降低基因slpl的表达,或筛选slpl表达量低的材料。

    6.基因slerf2在番茄裂果防控中的应用,所述基因slerf2序列id为nm_001247379.2。

    7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述应用为提高基因slerf2的表达。

    8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,提高基因slerf2的表达具体为通过基因重组技术过表达基因slerf2。

    9.基因slerf2的过表达载体在番茄裂果防控中的应用,所述基因slerf2序列id为nm_001247379.2。

    10.一种选育耐裂果番茄品种的方法,其特征在于,具体为提高基因slerf2的表达或筛选slerf2表达量高的材料。


    技术总结
    本发明公开了番茄裂果调控基因及其在裂果防控中的应用,发明人发现SIPL基因敲除株系与野生型和过表达植株相比裂果现象减少,番茄果实硬度增加,果胶裂解酶、纤维素酶的活性降低,水溶性果胶含量减少,原果胶、纤维素、半纤维素含量显著增加,且表皮层细胞和薄壁细胞排列更为紧密,细胞间隙小,可通过敲除SIPL基因或选择SIPL表达量低的材料创制或筛选耐裂果新种质。同时番茄SlERF2基因过表达株系与野生型植株和敲除株系果实相比裂果率也降低,果实硬度增加,番茄纤维素酶、多聚半乳糖醛酸酶活性降低,果实SOD、CAT活性提高,果实POD活性降低,因此可通过SlERF2高表达的材料创制耐裂果新种质。

    技术研发人员:蒋芳玲,王冉,吴震,郭世荣,周蓉,仲钊江,陈洪,陈良忠,周园园,周怀强,孙锦,林昊维
    受保护的技术使用者:南京农业大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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