[发明专利]调控番茄果实糖含量的基因及其应用

说明书

本发明涉及生物技术和遗传育种领域，具体地说，涉及调控番茄果实糖含量的基因及其应用。本发明提供的调控番茄果实糖含量的基因为SlCIN2，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。本发明首先提取番茄RNA，并反转录cDNA，设计扩增引物，以cDNA为模板，扩增SlCIN2基因；利用gateway技术将SlCIN2基因构建入pB7GWIWG2载体中，筛选正确阳性克隆，将获得的阳性克隆转化入LBA4404农杆菌感受态中，获得重组农杆菌，将重组农杆菌转入番茄中，获得果实糖含量提高的番茄植株。

技术领域

本发明涉及生物技术和遗传育种领域，具体地说，涉及调控番茄果实糖含量的基因及其应用。

背景技术

番茄的果实品质由外观品质、风味品质、营养品质和加工贮藏品质构成。其中,风味品质包括甜味、酸味、香味等，与果实中的可溶性糖、有机酸和挥发性芳香化合物相关。风味丧失会严重影响果实的感官品质，进而影响其经济价值。提高番茄果实的甜度是改善番茄品质的重要环节，多数番茄品种果实中的蔗糖含量很低，主要是葡萄糖和果糖，番茄果实中葡萄糖和果糖含量与转化酶活性呈正相关。在番茄果实发育过程中，蔗糖代谢对番茄果实生长发育和品质形成尤为重要。

胞质转化酶(cytoplasmic invertases,CINs)是植物中存在的专性分解蔗糖的蛋白家族，在调控植物器官发育和产品品质形成中发挥重要作用。拟南芥中胞质转化酶At-A/N-InvE通过控制蔗糖与己糖含量的比率来调控幼苗生长。红豆杉悬浮细胞过量表达胞质转化酶基因可促进糖代谢水平，进而引起次生代谢物紫杉烷的合成。在对毛果杨的研究中发现细胞质转化酶CIN活性在木材的纤维素生物合成中具有重要作用。在桃树中发现碱性/中性转化酶活性可能在控制果实糖含量以及果实生长发育中发挥重要的作用。在萝卜和甘蔗的未成熟果实中胞质转化酶活性较高，随着果实成熟期活性降至最低，转化酶活性的降低有利于蔗糖的积累。但在番茄中鲜少有研究报道，胞质转化酶对番茄果实糖代谢影响的作用机制。

番茄中胞质转化酶家族成员共有8个，其中SlCIN2主要在果实发育后期可溶性糖积累阶段表达。本发明通过RNA干扰技术降低了SlCIN2在番茄中的表达水平，在不影响番茄株型的前提下，提高了番茄果实可溶性糖含量。

发明内容

本发明的目的之一是提供调控番茄果实糖含量的基因，所述基因为SlCIN2，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明的目的之二是提供调控番茄果实糖含量的蛋白质，所述蛋白质由SlCIN2基因编码。

本发明的目的之三是提供一种靶标SlCIN2基因的RNAi载体，该载体通过如下步骤制备而成：

提取番茄RNA，并反转录cDNA，设计扩增引物，以cDNA为模板，扩增SlCIN2基因；利用gateway技术将SlCIN2基因构建入pB7GWIWG2载体中，得到重组质粒pB7GWIWG-SlCIN2，即靶标SlCIN2基因的RNAi载体。

进一步的，所述扩增引物的核苷酸序列如下：

SlCIN2-F:5'-CGCACCTGGTCCATTGTGTCGTCTT-3'；

SlCIN2-R:5'-GGTGTGTTCTTAGGGTCGCT-3'。

本发明的目的之四是提供一种包含所述RNAi载体的重组农杆菌。

本发明的目的之五是提供所述SlCIN2基因在提高番茄果实糖含量中的应用。

本发明的目的之六是提供一种提高番茄果实糖含量的方法，其特征在于，包括如下步骤：

将所述的重组农杆菌转入番茄中，获得果实糖含量提高的番茄植株。

进一步的，所述番茄品系为Micro-Tom。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：