[发明专利]马铃薯StPHB3基因在提高马铃薯块茎品质中的应用

说明书

本发明涉及领域遗传工程技术领域，具体涉及突变马铃薯StPHB3基因在提高马铃薯块茎品质的应用。为了解决问题，本发明提出StPHB3蛋白、或其编码基因、或其抑制因子、或含有其编码基因或抑制因子的生物材料在调控马铃薯品质中的应用，利用基因编辑技术，可以抑制马铃薯绿变、降低马铃薯块茎还原糖和淀粉含量、提高马铃薯块茎维生素C(Vc)含量，获得优异的马铃薯种质。

技术领域

本发明涉及遗传工程技术领域，具体涉及突变马铃薯StPHB3基因在提高马铃薯块茎品质的应用。

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。

马铃薯作世界上第四大粮食作物，其地位仅次于大米、小麦和玉米；营养价值丰富，淀粉含量较高，富含优质蛋白、维生素、矿物质、膳食纤维等人体所必须营养物质，且低热量、低脂肪，其丰富的营养物质能极大地改善人体的营养膳食水平。

采后马铃薯见光易发生绿变，并产生有毒的糖苷生物碱(主要为α-茄碱和α-卡茄碱)，不仅降低商品价值，也对消费者的安全造成隐患。

马铃薯中过量的还原糖含量在油炸过程中与氮的化合物氨基酸发生美拉德反应，致使产品颜色变深、变黑，并易产生有毒的丙烯酰胺。研究表明还原糖含量被认为是影响加工品质的最主要因素，也是决定马铃薯商业价值的重要指标。

近些年来，基因工程技术的突飞猛进，利用基因技术手段定向改良马铃薯的性状，是改良其品质及培育新品种的有效手段。

抑制蛋白(prohibitin,PHB)最先发现于动物细胞中，是在筛选人类细胞增殖调控因子时发现的，它可作为癌症的抑制因子发挥功能。在拟南芥中PHB基因定位于叶绿体及线粒体，且与一氧化氮信号以及根系的生长发育相关。但是PHB 蛋白在马铃薯中的功能研究尚属空白。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提出马铃薯StPHB3基因在提高马铃薯块茎品质中的应用，利用基因编辑技术，可以抑制马铃薯绿变、降低马铃薯块茎还原糖和淀粉含量、提高马铃薯块茎维生素C(Vc)含量，获得优异的马铃薯种质。

具体地，本发明通过以下技术方案实现：

本发明第一方面，提供StPHB3蛋白、或其编码基因、或其抑制因子、或含有其编码基因或抑制因子的生物材料在调控马铃薯品质中的应用。

本发明第二方面，提高StPHB3蛋白、或其编码基因、或其抑制因子、或含有其编码基因或抑制因子的生物材料在选育品质较高的马铃薯中的应用。

本发明第三方面，提供一种制备马铃薯突变体的方法，包括抑制马铃薯中StPHB3蛋白的编码基因的表达。

本发明一个或多个实施例具有以下有益效果：

1.本发明首次发现，通过抑制StPHB3蛋白的表达，可以提高马铃薯块茎品质的提高。

2.本发明通过系统研究，首次提出了一种马铃薯块茎品质提高的StPHB3基因突变体，stphb3。本发明提出的马铃薯StPHB3基因突变体，能够在光照后使马铃薯绿变程度显著减缓，叶绿素及龙葵素含量显著降低；还原糖以及淀粉含量降低；Vc含量显著提高。

3.本发明通过系统研究，通过构建CRISPR/CAS9载体，农杆菌转化、侵染马铃薯及测序筛选编辑资料，获得StPHB3基因突变体马铃薯，为培育新品种提供了研究基础。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为实施例中马铃薯纯合突变株系stphb3突变靶点的测序结果；