[发明专利]表皮毛特异积累花青素调控基因及克隆方法和应用

说明书

本发明涉及一种表皮毛特异积累花青素调控基因及其克隆方法和应用，该表皮毛特异积累花青素调控基因可以在改良植物表皮毛特异积累花青素或者培育番茄新品种中进行应用。

技术领域

本发明涉及植物技术领域，尤其涉及一种表皮毛特异积累花青素调控基因及其克隆方法和应用。

背景技术

花青素是植物体内一类重要的次生代谢物质，具有重要的生物学功能，例如可以吸引昆虫传粉、种子传播，还可以提高植物对逆境胁迫的抗性等。

植物花青素合成代谢途径主要分为三个阶段，第一个阶段由苯丙氨酸到4-香豆酰辅酶A，受到苯丙氨酸裂解酶(PAL)、肉桂酸羟基酶(C4H)、4-香豆酰辅酶A连接酶(4CL)的调控；第二个阶段是由4-香豆酰CoA和3个丙二酰CoA反应生成二氢山奈酚，受到查尔酮合酶(CHS)、查尔酮异构酶(CHI)和黄烷酮-3-羟化酶(F3H)的调控；第三个阶段是由二氢山奈酚合成花青素，主要受到二强黄酮醇还原酶(DFR)、花青素合酶(ANS)的调控。

植物表皮毛是植物表皮细胞所特化的最外层结构，具有很好的抗虫防病毒作用。例如，番茄的表皮毛有多种结构，被分成腺体毛(Ⅰ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅶ)和非腺体毛(Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ)。

然而，部分类型番茄的腺体毛出现能够特异积累花青素的情况，但其调控机制并不清楚。

发明内容

基于此，有必要提供一种表皮毛特异积累花青素调控基因及其克隆方法和应用，该基因能够调控番茄表皮毛特异积累花青素，可以在改良植物表皮毛特异积累花青素或者培育番茄新品种中进行应用。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

本发明提供一种表皮毛特异积累花青素调控基因，其cDNA序列如SEQ ID NO.35所示。

本发明提供一种上述所述的表皮毛特异积累花青素调控基因编码的蛋白。

本发明提供一种含上述所述的表皮毛特异积累花青素调控基因的表达载体。

上述所述的表皮毛特异积累花青素调控基因、上述所述的表皮毛特异积累花青素调控基因编码的蛋白或上述所述的表达载体在改良植物表皮毛特异积累花青素或者培育番茄新品种中的应用。

本发明还提供一种表皮毛特异积累花青素调控基因的克隆方法，包括如下步骤：

采用番茄突变体LA0812为母本、番茄LA1589为父本进行杂交得番茄LA0812×LA1589F1，番茄LA0812×LA1589F1再自交得番茄LA0812×LA1589F2群体；

从番茄LA0812×LA1589F2群体中挑选表皮毛特异积累花青素的单株，提取DNA，测序；

分析确定目标基因位于10号染色体上；

在10号染色体上开发亲本间存在多态性的分子标记；

进一步扩大番茄LA0812×LA1589 F2群体，利用分子标记、表型和基因型鉴定，确定目标基因位于Pn-12和Pn86280之间；

对Pn-12和Pn86280区间内的多个ORF进行序列差异分析，确定候选基因；

确定候选基因在番茄叶片表皮毛中特异积累表达，即得。

具体地，Pn-12和Pn86280区间内具有9个ORF，分别为Solyc10g086190、Solyc10g086200、Solyc10g086210、Solyc10g086220、Solyc10g086230、Solyc10g086240、Solyc10g086250、Solyc10g086260和Solyc10g086270。