[发明专利]马铃薯生长素响应基因StSAUR30231在抑制鲜切马铃薯酶促褐变中的应用

说明书

本发明公开了一种马铃薯生长素响应基因StSAUR30231在抑制鲜切马铃薯酶促褐变中的应用，属于分子遗传学技术领域。StSAUR30231基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，其编码的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明将StSAUR30231基因连接于表达载体上，并利用农杆菌侵染转化马铃薯，数据显示过表达StSAUR30231基因能够显著提高马铃薯的抗褐变能力。同时通过CRISPR‑Cas9技术获得该基因的纯合突变体，结果显示超表达StSAUR30231显著减低鲜切马铃薯褐变，而突变体的抗褐变能力显著低于野生型。本发明所述的StSAUR30231基因可为培育优良农作物新品种提供理论依据，在生产实践上具有重大意义。

技术领域

本发明涉及分子遗传学技术领域，具体涉及一种马铃薯生长素响应基因StSAUR30231在抑制鲜切马铃薯酶促褐变中的应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

马铃薯是世界第四大粮食作物，营养丰富，被誉为“营养之王”(Millam,2006；Taoet al.,2021)。随着我国“马铃薯主粮化”战略的推进，马铃薯越来越多的出现在人们的餐桌上。鲜切马铃薯因其具有食用方便、新鲜、营养等的特点，越来越受到消费者的青睐(Wu,2019)。然而，马铃薯切后易受到酶促褐变的影响，酶促褐变严重降低了鲜切马铃薯的感官品质和商品价值(Mosneaguta et al.,2012；Zhu et al.,2020)。

近几年，基因工程技术飞速发展，基因工程对于未来农业科学的发展具有重要意义。利用基因技术手段定向改良马铃薯的性状，是改良其品质的有效手段。

在生长素的诱导下几分钟之内便可以转录，并且这种诱导并不需要合成新的蛋白质，这类基因被称作早期或初期生长素响应基因(Abel and Theologis,1996)。SAUR基因家族是最先被鉴定出来的早期生长素响应基因(McClure and Guilfoyle,1987)。在植物中，有的SAUR基因可以参与促进植物生长(Li et al.,2015)、促进细胞伸长(Spartz et al.,2012)、调节顶钩发育(Park et al.,2012)，有的SAUR基因则负调控生长素的合成和转运(Kant et al.,2009)、促进植物衰老等(Kant et al.,2009；Hou et al.,2013；Wen etal.,2020)。但迄今为止，还没有关于SAUR基因对马铃薯褐变的影响的报道。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种马铃薯生长素响应基因StSAUR30231在抑制鲜切马铃薯酶促褐变中的应用。本发明研究发现，马铃薯的SAUR基因StSAUR30231与马铃薯的抗褐变能力密切相关，超表达StSAUR30231基因能显著降低鲜切马铃薯褐变；而StSAUR30231基因突变体的抗褐变能力显著低于野生型。因此，StSAUR30231基因可为培育优良农作物新品种提供理论依据，在生产实践上具有重大意义。

本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明的第一方面，提供StSAUR30231基因在抑制鲜切马铃薯酶促褐变中的应用；所述StSAUR30231基因为如下i)或ii)或iii)所示的核酸分子：

i)核苷酸序列是SEQ ID NO.1所示的核酸分子；

ii)与i)的核苷酸序列具有90％或90％以上同一性且表达相同功能蛋白质的核酸分子；

iii)除i)以外的编码SEQ ID NO.2所示氨基酸序列的核酸分子。