[发明专利]一个基因在增大番茄果实中的应用

说明书

本发明公开了一个基因在增大番茄果实中的应用，在番茄中敲除IFW1基因能增加番茄果实的大小，从而提高产量；所述基因IFW1编码的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。IFW1基因的2个敲除株系为ifw1‑1与ifw1‑2；ifw1‑1与ifw1‑2植株中的IFW1基因突变序列均为SEQ ID NO:2。

技术领域

本发明涉及一个促进番茄果实增大的基因及其应用，属于作物分子遗传领域。

背景技术

番茄(Solanum lycopersicum)作为重要的园艺植物与经济作物，在全球广泛种植，成为世界性的蔬菜与水果，因其美观、美味、营养价值高等特点颇受消费者喜爱。番茄果实大小和重量是影响番茄外观和产量的一个重要农艺性状，增加果实的直径和重量不仅能提高番茄产量，还能增强视觉美感、增加果实中的营养含量，带来更高的市场和经济价值。因此，通过挖掘新的功能基因，利用基因编辑技术，选育大果型番茄新品种，是一种比较快捷的方式。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何有效增加番茄果实的大小，从而提高其果实产量。

为了解决上述技术问题，本发明提供一个番茄的基因IFW1(increase fruit sizeand weight1)，其编码的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。

本发明还同时提供了上述基因的用途：在番茄中敲除IFW1基因可有效增加(显著性增加)其果实的大小，从而提高产量。

作为本发明的IFW1基因在增大番茄果实中的应用的改进：IFW1基因2个敲除株系为ifw1-1与ifw1-2；ifw1-1与ifw1-2植株中的IFW1基因突变序列均为SEQ ID NO:2。

本发明还同时提供了番茄中敲除IFW1基因的方法，包括以下步骤：

1)利用CRISPR/Cas9技术设计基因编辑的靶点sgRNA序列：5'-GATAGAGGCAGAGGCAGAGG-3’；

2)利用步骤1)所得的序列合成引物，并构建到CRISPR/Cas9载体中；

3)将步骤2)所得的载体遗传转化野生型番茄品种MicroTom，从而获得相应的转基因植株；从所述转基因番茄植株中鉴定出敲除IFW1基因的植株。

本发明的技术方案具体如下：

采用CRISPR/Cas9基因编辑技术，根据IFW1基因的核苷酸序列(SEQ ID NO:1)，合成特异性靶向IFW1基因的gRNA序列，构建相应的CRISPR/Cas9载体，并遗传转化到野生型番茄品种MicroTom中，使其对基因组中的IFW1基因进行定向编辑，获得转基因植株，对转基因植株中IFW1基因进行PCR扩增与测序，鉴定获得了IFW1基因的不同敲除株系ifw1-1与ifw1-2(图1)。ifw1-1与ifw1-2植株中的IFW1基因突变序列均为SEQ ID NO:2。通过比较果型，IFW1基因敲除植株成熟果实的大小(图2，图3)、重量都显著性高于野生型对照品种(图4)，表明在番茄中敲除IFW1基因能有效促进增加果实中生物量的合成，具有重要的育种应用价值。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

图1为番茄IFW1基因敲除株系的CRISPR/Cas9靶位点位置及测序结果。

图2为番茄IFW1基因敲除株系与野生型对照MicroTom的果型对比图。

图3为番茄IFW1基因敲除株系与野生型对照MicroTom的果实大小测定。

图4为番茄IFW1基因敲除株系与野生型对照MicroTom的单个果实重量测定。