[发明专利]SlCYP707A基因作为负调控因子在促进番茄亚低温抗性中的应用

说明书

本发明公开了SlCYP707A基因作为负调控因子在提高番茄亚低温抗性中的应用，所述SlCYP707A基因为SlCYP707A1基因和SlCYP707A2基因中的至少一个；所述SlCYP707A1基因的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，SlCYP707A2基因的核苷酸序列如SEQ ID No.2所示。本发明利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对SlCYP707A1和SlCYP707A2基因分别进行定点敲除构建了单突变体，并利用两个单突变体进行杂交，自交一代后从F2代分离出纯合的SlCYP707A1和SlCYP707A2双突变体材料，突变体材料在亚低温环境下生长和抗性更强。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及SlCYP707A基因作为负调控因子在促进番茄亚低温抗性中的应用。

背景技术

番茄是一种喜温蔬菜，在正常条件下，叶片同化作用的最适温度为20℃-25℃，根系生长的最适温度为20℃-22℃。在冬春季节，番茄栽培过程中经常会遇到连续的亚低温(10℃-20℃)，番茄在遭遇亚低温时，会表现为植株生长迟缓，茎秆细弱，叶片发黄，根系生长明显受阻，同时也可能加重其它病害的发生，如根腐病，灰霉病等，从而对后期番茄果实的品质和产量造成严重威胁。目前，生产上防治低温危害的措施主要有耐寒品种的培育、低温炼苗、加强栽培管理以及改善棚室的保温能力等。其中，耐寒品种的成功培育可以较大程度地降低其它防治措施的经济成本和人力成本，因此筛选挖掘重要的低温调控基因对于番茄的种质培育和栽培管理都具有十分重要的意义。

在亚低温环境下，番茄植株的根系生长受阻，根系吸收水分和营养物质的能力大大降低，进而导致地上部生长发育迟缓，这对植株抗性的产生极为不利。同时，亚低温使光合作用CO₂同化相关的酶钝化，并进而导致光抑制，使植株受到氧化胁迫。已有研究发现，生长素、细胞分裂素、赤霉素、乙烯、脱落酸等植物激素均参与低温抗性的调控，其中脱落酸(Abscisic acid，ABA)是一种抑制生长的植物激素，因能使植物叶子脱落而得名。有大量研究表明ABA与植物的休眠、促进器官的衰老与脱落、提高植物对非生物逆境的抗性等密切相关。因此ABA在调控农作物的生长发育和抗逆育种等方面具有重要的研究意义和应用价值。

在高等植物体内，脱落酸的降解途径主要是通过ABA的羟基化进行的，首先ABA在细胞色素单加氧酶CYP707As的催化作用下生成红花菜豆酸(phaseic acid PA)，然后PA会在红花菜豆酸还原酶(phaseic acid reductase，PAR)的作用下生成不具有生理活性的二氢红花菜豆酸(dihydro phaseic acid，DPA)。

CRISPR/Cas9(Clustered Regularly Interspaced Short PalindromicRepeats-associated Endonuclease 9)基因编辑技术可以对目标基因进行定点敲除，可以同时编辑多个位点，从而在短时间内将多个有益性状进行叠加，这对农作物的基因功能研究以及品种改良具有巨大的应用价值。

发明内容

本发明提供了SlCYP707A基因作为负调控因子在提高番茄亚低温抗性中的新用途，为培育抗亚低温的番茄品种提供了依据。

具体技术方案如下：

本发明提供了SlCYP707A基因作为负调控因子在提高番茄亚低温抗性中的应用，所述SlCYP707A基因为SlCYP707A1基因和SlCYP707A2基因中的至少一个；所述SlCYP707A1基因的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，SlCYP707A2基因的核苷酸序列如SEQ ID No.2所示。

SlCYP707A1基因的氨基酸序列如SEQ ID No.3所示；SlCYP707A2基因的氨基酸序列如SEQ ID No.4所示。