[发明专利]一种梨果实液泡酸性转化酶及其活性抑制因子的应用

说明书

本发明公开了一种梨果实液泡酸性转化酶及其活性抑制因子的应用，该梨果实液泡酸性转化酶PbrAc‑Inv1具有如SEQ ID NO.1所示氨基酸序列的蛋白质；所述梨液泡酸性转化酶PbrAc‑Inv1的活性抑制因子具有如SEQ ID NO.2所示氨基酸序列的蛋白质；本发明的PbrAc‑Inv1具有液泡酸性转化酶活性，转入植物或微生物中，可提高其对蔗糖利用效率，从而提高产量。本发明的PbrII5具有液泡酸性转化酶活性抑制因子功能，转入植物或微生物中可抑制蔗糖的转化利用。

技术领域

本发明涉及一种梨果实液泡酸性转化酶及其活性抑制因子的应用。

背景技术

转化酶(invertase,INV)是一种水解酶，不可逆地催化蔗糖转化为果糖和葡萄糖，其不仅在初级碳代谢中发挥功能，还广泛参与植物生长发育的多个调节过程。根据最适pH的差异，转化酶可分为酸性转化酶和中性/碱性转化酶两大类。其中，酸性转化酶又可分为细胞壁转化酶(cell wall invertase,CWI)和液泡转化酶(vacuolar invertase,VI)，最适pH分别为4.5-5.0和5.0-6.5。中性/碱性转化酶为细胞质转化酶(cytoplasmic invertase,CI)，最适pH为7.0-7.8^[1]。

甜度是果实风味品质的重要组成部分，其主要取决于果实中糖分的组成和含量。VI在植物生长、繁殖、抗逆和风味品质形成过程中都起着重要的作用。Roitsch等人(2004)研究证实VI可调控果实中糖的含量和比例，从而能够控制果实的甜味^[2]。在烟草中过表达枇杷VI基因后，VI活性显著上升，而蔗糖含量明显下降^[3]。VI的活性受液泡转化酶抑制因子(vacuolarinvertase inhibitor,VII)的调节，在过表达番茄中的液泡转化酶抑制因子(VII)后，VI活性显著下降，且蔗糖含量是对照组的10倍，而在VII基因被沉默的植株中VI活性提升，蔗糖含量也随之降低^[4]。

梨是一种重要的落叶果树，在全球范围内广泛种植。但梨果实液泡酸性转化酶及其活性抑制因子的研究未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种梨果实液泡酸性转化酶。

本发明的另一目的在于提供上述梨果实液泡酸性转化酶的活性抑制因子。

本发明的又一目的在于提供上述梨果实液泡酸性转化酶及其活性抑制因子的应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种梨果实液泡酸性转化酶PbrAc-Inv1，是如下(a)或(b)的蛋白质：

(a)具有如SEQ ID NO.1所示氨基酸序列的蛋白质；序列表中的SEQ ID NO.1由645个氨基酸残基组成。

(b)将SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有蔗糖转化酶功能的由(a)衍生的蛋白质。

本发明所提供的液泡酸性转化酶来源于蔷薇科梨属的‘丰水’梨(‘Housui’)，名称为PbrAc-Inv1。

上述的液泡酸性转化酶(PbrAc-Inv1)的活性抑制因子也属于本发明保护的范围，名称为PbrII5，该活性抑制因子是如下1)或2)的蛋白质：

1)具有如SEQ ID NO.2所示氨基酸序列的蛋白质；序列表中的SEQ ID NO.2由184个氨基酸残基组成。

2)将SEQ ID NO.2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有蔗糖转化酶活性抑制剂功能的由1)衍生的蛋白质。

上述一个或数几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加是指不超过10个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。