[发明专利]调控茄科植物种子发育的基因及其用途

说明书

调控茄科植物种子发育的基因及其用途，属于生物技术领域。本发明一方面公开了一个参与表观遗传调控茄科植物种子发育基因SlMET1（Solyc11g030600.2），另一发面揭示通过转基因RNAi下调SlMET1基因表达，能够导致茄科植物果实中没有或极少有种子形成的用途。本发明为选育无籽茄科植物（及其它水果）提供了新思路。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及调控茄科植物种子发育的基因及其用途。

背景技术

DNA甲基化是一种稳定的表观遗传修饰机制。DNA胞嘧啶残基第5位碳原子的甲基化现象(5MeC)是动、植物中研究最广泛的一种表观遗传修饰，具有调控基因表达和基因组结构保真的双重生物学功能。

在植物中，DNA甲基化主要发生在对称的CG或者CNG和不对称的CNN序列的C上(N：A，C，或T)，受到三种类型的DNA甲基转移酶的调控。Domain RearrangedMethyltransferases(DRMs)控制CG或者CNG和不对称的CNN序列上C的de novo甲基化以及维持CNN序列上C甲基化，其中DRMs催化的de novo DNA甲基化涉及24nt siRNA介导的RdDM(RNA-directed DNA Methylation)途径。

基因组DNA对称序列CG和CNG位点的C甲基化发生频率高，在DNA复制过程中，其甲基化会丧失；但DNA甲基转移酶1(DNA methytransferases 1，MET1)会重催化和维持CG位点甲基化；植物特异性的DNA甲基转移酶CHROMOMETHYLASES(CMTs)催化和维持CNG位点甲基化，并且需要H3K9甲基转移酶KRYPTONITE，SUVH5和SUVH6参与。CG和CNG位点的甲基化还都需要Decrease in DNA methylation 1(DDM1)。

到目前为止，绝大部分基因组DNA甲基化研究集中于植物的株型、花发育、叶发育以及果实成熟的遗传和表观遗传调控机制上，如番茄表观遗传突变体Cnr，其果实不能成熟；但对于表观遗传控制下植物种子发育的调控因子和调控网络研究鲜有报道。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种调控茄科植物种子发育的基因及其用途的技术方案。

所述的SlMET1基因的用途，其特征在于：用于调控茄科植物种子发育。

所述的用途，其特征在于：所述茄科植物为茄科茄属植物。

所述的用途，其特征在于：所述调控茄科植物种子发育具体为调控茄科植物果实中不产生或减少种子。

所述的调控茄科植物种子发育的方法，其特征在于：转基因RNAi下调SlMET1基因表达，获得种子发育发生改变的植物。

所述的方法，其特征在于：具体包括：

1)构建pRNAi-SlMET1质粒，pRNAi-SlMET1质粒转化农杆菌；

2)将茄科植物的细胞或组织或器官与步骤1)中的农杆菌接触，从而使所述的多核苷酸转入植物细胞、组织、器官或种子；

3)选择出转入pRNAi-SlMET1转基因的植物细胞、组织、器官或种子再生成植物，该植物即为种子发育发生改变的植物。

上述的SlMET1基因为Solyc11g030600.2，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明采用的具体方案如下：

(1)构建RNAi载体

设计目标基因的引物，通过载体构建，得到RNAi-目标基因的载体。

(2)质粒电击转化农杆菌