[发明专利]苹果转录因子MdWRKY31在果实采后品质保持中的应用

说明书

本发明公开了苹果转录因子MdWRKY31在果实采后品质保持中的应用，属于果蔬保鲜技术和基因工程育种领域技术领域。本发明从苹果中分离出一个WRKY转录因子MdWRKY31，通过MdWRKY31转基因植株和果实瞬时表达系统证明MdWRKY31基因能提高苹果果实的苹果酸含量。因此，苹果转录因子MdWRKY31可应用于果实采后品质保持和品质改良育种等领域。

技术领域

本发明涉及果蔬保鲜技术和基因工程育种领域，具体涉及苹果转录因子MdWRKY31在果实采后品质保持中品质改良育种的应用。

背景技术

随着生活水平和消费能力的不断提高，人们的消费观念逐步从“吃的饱”向“吃的好”转变，新鲜优质的果品深受大家的喜爱。由于产地、季节、效益等因素影响，很多果品是无法及时到达消费者手中，而像苹果这类耐贮性强的水果，具有长期的贮藏能力。贮藏解决了分季节销售问题，可使水果的效益大幅度提高，但也存在很多风险，如风味变淡、口感下降、病害增加等。造成采后贮藏损失的原因主要有三种：第一，采摘、转运过程中的机械损伤加速了果实的衰老进程和病原微生物侵入的可能；第二，成熟的果实营养丰富，且脱离母体，以致抗病能力很弱，更易被病原微生物侵入；第三，果实自身的生理衰老，果实在采摘后仍然是一个有机的生命体，随着贮藏时间增加不断的消耗糖、酸等有机组分，最终导致风味变淡。据统计，由于腐烂、变质失去食用价值水果占总量的20％～25％(潘思明,2018)，这不仅降低了果品生产从业者的收益，对国家农业生产也是一种极大的浪费。

苹果(Malus domestica)营养丰富且环境适应能力强，栽培面积和产量在国内外都位于前列。由于其具有耐贮性好、市场供应周期长的特点，苹果的采后贮藏保鲜对于苹果产业的发展亦具有举足轻重的作用。目前，在苹果保鲜上应用较多的是冷藏、气调贮藏等贮藏技术以及保鲜剂(如1-MCP)施用技术，这些技术的应用极大地延长了苹果的贮藏时间。但随着贮藏时间的延长，不可避免的出现风味变淡，口感下降的问题。延长保鲜时间，又要保持品质，不仅要从贮藏技术入手，还要提高苹果本身的保鲜能力。开发耐贮性好、品质保持能力强的品种至关重要。

有机酸可以促进消化和改善食欲，是人们生活不可缺少的一种味道。酸甜是苹果品质的重要指标，不同的苹果品种正是由于糖酸含量和比例不同才形成了各自独特的风味(郭燕，2012)。苹果酸是苹果中主要的有机酸，其酸味爽口、保持时间长，在苹果糖酸风味形成中影响较大。在苹果加工利用中，浓缩果汁是主要的加工形式之一，国际上高酸是对苹果浓缩汁的基本要求，而中国本土栽培的嘎啦、富士等酸度低(张小猜，2013)，加工的苹果浓缩汁达不到国际标准，缺少市场竞争力，阻碍了苹果产业发展。另外，有机酸降低了苹果果实的pH，不利于病原微生物的繁殖，保持了风味的同时，增加了贮藏时间。但近年来研究表明，苹果酸在苹果采后贮藏过程中逐渐降解，而且一旦苹果酸度降低到一定阈值，苹果耐贮性能明显下降，因此产业上亟需培育高酸或采后抗苹果酸降解的苹果品种。

苹果为多年生木本植物，常规选育品种育种周期长，基因工程育种和分子标记辅助育种能大大缩短育种周期。WRKY家族转录因子在抵抗病原微生物侵染方面发挥着重要作用；另一方面，WRKY家族转录因子也参与调控糖(Huang et al.,2021)、花青苷和类黄酮(Wang et al.,2018)等果实品质相关性状，但调控苹果酸积累方面的功能还未有报道。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的是提供苹果转录因子MdWRKY31在果实采后品质保持中的应用。本发明从苹果中分离出一个WRKY转录因子MdWRKY31，通过MdWRKY31转基因植株和果实瞬时表达系统证明MdWRKY31基因能提高苹果的苹果酸含量。因此，苹果转录因子MdWRKY31可应用于果实采后保鲜和品质改良育种等领域。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面，提供苹果转录因子MdWRKY31在如下(1)-(2)任一项中的应用：

(1)提高V-ATPase水解酶活和H⁺转运酶活性；