[发明专利]一个番茄果实成熟基因SlNAC3及其应用

说明书

技术领域

本发明属于分子生物学以及基因工程领域，具体是从番茄 (Solanum lycopersicum ) 中获得一个新的果实成熟基因SlNAC3及其应用。

背景技术

植物转录因子的研究是功能基因组学研究中的一个重要内容。在植物特异蛋白中，转录因子占到13% (Bapat VA, Trivedi PK, Ghosh A, Sane VA, Ganapathi TR, Nath P. Ripening of fleshy fruit: Molecular insight and the role of ethylene. Biotechnol Adv, 2010, 28: 94–107)。植物转录因子主要分为MYB、bZIP (basic-domain leucine-zipper)、WRKY、DREB (dehydration responsive element binding protein)、NAC等。其中，NAC 转录因子是近年来新发现的具有多种生物学功能的特异转录因子 (冶晓芳，唐益苗，高世庆，杨颖，刘美英，王永波，赵昌平. 植物NAC 转录因子的研究进展. 生物技术通报, 2009, 10:20-25)。其命名是基于最初发现的该家族的几个基因NAM (NO APICAL MERISTEM）、ATAF1-2、CUC2 (CUP-SHAPED COTYLEDON) (Gutierrez RA, Green PJ, Keegstra K, Ohlrogge JB. Phylogenetic profiling of the Arabidopsis thaliana proteome: what proteins distinguish plants from other organismsGenome Bio, 2004, 5:53) 首字母的缩写。目前，在拟南芥基因组中已发现了109 个NAC 转录因子(Yamasaki K, Kigawa T, Inoue M, Watanabe S, Tateno M, Seki M, Shinozaki K, Yokoyama S. Structures and evolutionary origins of plant-specific transcription factor DNA-binding domains. Plant Physiology and Biochemistry, 2008, 46:394-401)，水稻中发现了75 个NAC 转录因子，在其他植物如小麦、大豆、玉米、油菜、棉花、甘蔗等中都相继发现了NAC 转录因子。NAC 转录因子在调控植物生长发育、逆境胁迫应答、生长素传导叶片凋亡等中都起着重要的作用 (冶晓芳，唐益苗，高世庆，杨颖，刘美英，王永波，赵昌平. 植物NAC 转录因子的研究进展. 生物技术通报, 2009, 10:20-25)。除此之外，NAC 基因在次生壁加厚和维管组织的形成中也发挥重要作用。NST1 (NAC Secondary Wall Thickening Promoting Factors) 和NST2在花药开裂中有功能冗余性，这两者的突变体都会导致花药内壁的次生壁无法正常加厚 (Pirrello J, Regad F, Latche A, Pech JC, Bouzayen M. Regulation of tomato fruit ripening. CAB Reviews, 2009, 4:051)。NAC 家族成员—NON RIPENING (NOR) 突变后，番茄果实不能正常成熟 (Matas AJ, Gapper NE, Chung MY, Giovannoni JJ, Rose JK. Biology and genetic engineering of fruit maturation for enhanced quality and shelf-life. Curr Opin Biotechnol, 2009, 20:197-203)，显示转录因子NAC 在调控浆果类果实的成熟过程中也有重要功能。