[发明专利]番茄SAMDC1基因在培育无籽番茄中的应用

说明书

本发明提供了番茄SAMDC1基因在培育无籽番茄中的应用和一种无籽番茄的培育方法，以及该方法在培育无籽番茄中的应用。包括如下步骤：S1：构建含番茄SAMDC1基因敲除载体的根癌农杆菌工程菌A；S2：将S1获得的根癌农杆菌工程菌A介导转化番茄外植体，制备得到SAMDC1基因敲除的番茄植株；S3：将S2获得的SAMDC1基因敲除的番茄植株种植于温室中，培育得到无籽番茄果实。确定了番茄SAMDC1基因的具体功能，经本发明研究发现，单独敲除番茄SAMDC1基因即可实现番茄果实出现无籽粒性状，该基因的敲除可以作为培育无籽番茄的方法，应用于无籽番茄的培育。本发明为番茄分子辅助育种提供了理论基础，操作简便，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，具体涉及番茄SAMDC1基因在培育无籽番茄中的应用。

背景技术

番茄是我国蔬菜产业中种植面积最大的蔬菜作物，一种自花授粉作物，具有明显的杂种优势。目前，番茄生产上主要使用杂交种子,杂交种子育种时，大多是人工去雄和授粉，但由于它们花器较小，人工去雄比较困难，而且常有自交种子的混入现象而影响杂交种子的纯度。在常规的杂交制种过程中，人工去雄需要大量的劳动力，不仅费时而且费力。

多胺是一类广泛存在于生物体内并具有强烈生物活性的低分子量的脂肪族含氮碱。高等植物体内主要有腐胺(Put)、亚精胺(Spd)、精胺(Spm)和热精胺(tSpm)等，它们以游离态、结合态和束缚态三种形态存在于组织中。大量研究表明，多胺在许多植物生长发育、花芽分化、果实发育中起着非常重要的作用。苹果花粉萌发前15分钟多胺合成速度在达到高峰；向苹果品种鲁比短枝叶柄注射多胺，可提高成花率和坐果率。研究发现，多胺可促进花粉萌发,加入多胺合成抑制剂花粉萌发受阻,若再补加Put或Spd,则萌发重新开始。外源Spm、Spd和Put在低浓度时均能促进丰水梨离体花粉萌发和花粉管生长。

S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶(S-adenosyl-L-methionine decarboxylase，SAMDC)是多胺代谢途径中的限速酶，主要催化S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosylmethionine，SAM)脱羧基，形成脱羧S-腺苷甲硫氨酸(decarboxy-lated S-adenosylmethionine，dcSAM)，dcSAM为Spd和Spm的生物合成提供氨丙基。研究表明，在番茄绒毡层中同时沉默三个SAMDC同源基因导致雄性不育(Ranjita Sinha et al.，Plant Mol Biol(2013)82:169-180)，但是番茄SAMDC家族共有5个同源基因，它们的具体功能并不清楚，并且采用基因敲除的方法敲除单个基因即能获得无籽番茄也尚未见报道。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明应用转基因技术，将番茄中的SAMDC1基因敲除，进而探究多胺对植物果实的影响，通过抑制多胺的合成，调控果实发育，获得无籽番茄，为SAMDC1基因在培育无籽番茄中的应用提供理论依据。

本发明具体技术方案如下：

本发明的第一个目的是提供番茄SAMDC1基因在培育无籽番茄中的应用，所述番茄SAMDC1基因包含以下(1)、(2)中任一所述的核苷酸序列：

(1)如SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列；