[发明专利]控制苹果果实中苹果酸含量的MYB基因及其应用在审
申请号: | 202210902541.8 | 申请日: | 2022-07-29 |
公开(公告)号: | CN116179563A | 公开(公告)日: | 2023-05-30 |
发明(设计)人: | 马百全;郑丽桐;袁阳阳;李明军;马锋旺 | 申请(专利权)人: | 西北农林科技大学 |
主分类号: | C12N15/29 | 分类号: | C12N15/29;C07K14/415;C12N15/82;A01H5/08;A01H6/74 |
代理公司: | 西安弘理专利事务所 61214 | 代理人: | 曾庆喜 |
地址: | 712100 陕*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 控制 苹果 果实 苹果酸 含量 myb 基因 及其 应用 | ||
本发明公开了一种调控苹果果实中苹果酸含量的MdMYB123/mdmyb123基因,含有MdMYB123/mdmyb123基因的重组过量表达载体和沉默载体,含有MdMYB123/mdmyb123基因的重组菌和转基因植物组织,调控苹果果实中苹果酸含量的MdMYB123/mdmyb123基因编码蛋白以及利用MdMYB123/mdmyb123基因在差异调控苹果果实苹果酸含量中的应用,本发明的MdMYB123能够增加苹果酸含量,而mdmyb123能够降低苹果酸含量;本发明的MdMYB123序列中的SNP位点与苹果酸含量显著相关。
技术领域
本发明属于苹果分子遗传育种技术领域,涉及一种调控苹果果实中苹果酸含量的MdMYB123/mdmyb123基因。
本发明还涉及一种含有MdMYB123/mdmyb123基因的重组过量表达载体和沉默载体。
本发明还涉及一种含有MdMYB123/mdmyb123基因的重组菌和转基因植物组织。
本发明还涉及一种调控苹果果实中苹果酸含量的MdMYB123/mdmyb123基因编码蛋白。
本发明还涉及一种利用MdMYB123/mdmyb123基因在差异调控苹果果实苹果酸含量中的应用。
背景技术
苹果是一种在温带地区广泛种植的木本果树作物,是世界上消费量最大的水果之一。位居世界四大水果之一和我国四大水果之首。由于我国的气候条件、栽培条件等影响,我国也是世界上苹果生产第一大国。苹果的营养元素十分丰富,是人体获取维生素、矿质元素以及纤维素的重要来源。果实酸度作为调控水果风味和品质的重要因素之一,主要取决于水果中有机酸的种类和含量。而苹果酸是苹果中主要的有机酸,在成熟苹果果实中占总有机酸的90%以上,决定了成熟苹果果实的酸度。同时,在苹果驯化过程中发生了果实酸度由高到低的选择,也伴随着可溶性糖成分和含量的变化,而可溶性糖成分和含量是决定果实风味品质的重要因素。
果实酸度是一个由多基因控制的复杂性状。有研究表明,位于16号染色体顶端的苹果果实酸度QTL位点中的MdMa1与位于8号染色体上的另一个苹果果实酸度QTL位点中的MdSAUR37和MdPP2C与成熟期苹果果实中苹果酸含量显著相关。质子泵是一种位于膜上的蛋白质,能够介导H+跨膜转运。MdMa10编码P3A型质子泵,与MdMa1基因协同调控苹果果实中苹果酸的积累。而MdMa12是一种位于线粒体膜上的焦磷酸酶质子泵,过表达MdMa12可以显著增加苹果果实中的苹果酸含量。此外,位于液泡膜上的MdMa11和MdMa13基因分别编码P3A型和P3B型质子泵,这两类质子泵可以直接或间接介导H+的跨膜转运,从而调节液泡酸度。
MYB转录因子作为植物中最大的转录因子家族之一,广泛参与植物发育、激素信号传导和代谢物合成。MYB转录因子分为四个亚家族,即2R-MYB(R2R3-MYB)、3R-MYB(R1R2R3-MYB)、4R-MYB和1R-MYB。R2R3-MYB是这四个亚家族中最大的,它可能是由R1R2R3-MYB亚家族丢失了R1重复进化而来的。在矮牵牛中,编码PH4基因的MYB转录因子的突变导致液泡酸度降低。在柑橘中瞬时过表达CrMYB73基因可显著增加柑橘中柠檬酸含量。葡萄中的MYB5a/b可以增强液泡膜上VvPH5和VvPH1的转录,从而酸化液泡。而在苹果中,MYB1通过直接调节液泡膜上MdVHA-B1和MdVHA-B2的表达来控制果实中苹果酸的积累。MdMYB73可以调节与苹果酸相关的MdMa1、MdVHA-A和MdVHP1的表达,从而影响苹果酸在液泡中的积累和液泡pH值。MdMYB44通过抑制苹果中MdMa1、MdMa10、MdVHA-A3和MdVHA-D2基因的转录负调控苹果果实中苹果酸的积累。
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