[发明专利]草莓液泡加工酶编码基因FaVPE3及其应用

说明书

本发明公开了一种草莓液泡加工酶编码基因FaVPE3及其应用；提供了该基因的核酸序列及蛋白序列；还构建了FaVPE3基因的RNA干扰表达载体；通过将干扰表达载体转入农杆菌，并用微注射方法感染草莓大绿果，建立了FaVPE3基因表达下调的转基因草莓株系。该基因对草莓果实蔗糖、果糖、葡萄糖和柠檬酸以及苹果酸等代谢产物的积累起着关键的调控作用。本发明为草莓果实糖酸品质调控机制奠定基础，为通过基因工程手段调控草莓果实糖酸积累提供基因资源，对于功能性SNP分子标记的开发和优质草莓的培育提供重要技术手段。

技术领域

本发明涉及植物生物技术领域，具体地涉及到一种草莓果实糖酸调控基因FaVPE3及其在果实糖酸品质调控中的应用。

背景技术

草莓(Fragaria×ananassa Duchase)属蔷薇科草莓属植物，其果实发育中糖酸的积累和调控对于果实发育和品质形成至关重要。果实的风味很大程度上取决于糖酸的含量和比值，一般地，高糖高酸的果实口感最丰富、风味美好，高糖低酸的果实口感纯甜、风味感觉过于温和单薄，低糖高酸的果实口感很酸少有人能接受，至于低糖低酸的果实则淡而无味。草莓果实糖分组成主要以蔗糖、葡萄糖和果糖为主，但因品种而异，多数品种以积累蔗糖为主,也有果实以积累果糖或葡萄糖为主的品种。另外，草莓果实中的有机酸含量对品质的影响也十分重要，栽培草莓果实有机酸主要为柠檬酸和苹果酸。多数草莓资源果实中柠檬酸含量占总酸90％以上。

RNA干扰(RNAi,RNA interference)是一种重要的基因功能研究方法，原理是生物细胞内核酸酶可以将外源或内源的双链RNA(dsRNA)特异降解为21-25bp的小干扰RNA(small interference RNA),siRNA与细胞内同源的靶RNA互补结合，特异降解内源靶RNA,引起基因转录产物积累水平下降。在大绿果期，将带有目的基因片段的载体通过农杆菌介导法注入到草莓果实一侧，在另一侧注入空载体(农杆菌)，通过降低基因在草莓果实一侧的表达，可以对比验证基因的功能。

新型分子标记中的功能性分子标记是以功能性单核苷酸多态性位点(SNP)为基础开发而成，其优势在于可以在多种不同遗传背景下直接应用，能更有效准确地筛选和追踪已知基因，发掘鉴定农艺性状相关基因的功能。

草莓果实风味(主要由糖酸水平决定)调控分子机制的研究相对较少，糖酸积累过程中涉及到诸多基因的表达、调控，各种基因的遗传调控特异性有待于验证。目前还没有关于草莓液泡加工酶编码基因参与果实品质调节的相关报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种草莓液泡加工酶编码基因FaVPE3及其应用；具体提供了该基因的核酸序列以及蛋白序列，同时，还涉及到该基因在草莓果实糖酸品质调控中的用途。

为实现本发明的目的，本发明采取的技术方案如下：

第一方面，本发明涉及一种草莓液泡加工酶编码基因FaVPE3，其核苷酸序列包括如SEQ ID No.1所示的序列。

第二方面，本发明涉及一种前述的草莓液泡加工酶编码基因FaVPE3编码的蛋白，其氨基酸序列包括如SEQ ID No.2所示的序列。

第三方面，本发明涉及一种前述的草莓液泡加工酶编码基因FaVPE3在基因工程调控果实糖酸品质中的用途。

作为本发明的一个实施方案，所述调控果实糖酸品质包括提高果实中蔗糖、果糖、葡萄糖、柠檬酸和苹果酸含量。

作为本发明的一个实施方案，所述用途具体是：构建所述草莓液泡加工酶编码基因FaVPE3的RNA干扰表达载体，将所述RNA干扰表达载体转入农杆菌，用微注射法感染草莓大绿果，建立基因FaVPE3表达下调的转基因草莓株系。该基因表达下降不但可以导致草莓果实中蔗糖、果糖和葡萄糖含量上升，同时，还提高草莓果实中的柠檬酸和苹果酸含量。

作为本发明的一个实施方案，构建所述草莓液泡加工酶编码基因FaVPE3的RNA干扰表达载体包括如下步骤：