[发明专利]FaU-box E3基因家族在调控草莓果实成熟中的应用

说明书

本发明公开了FaU‑box E3基因家族在调控草莓果实成熟中的应用，属于生物信息技术领域。上述FaU‑box E3基因家族包括FaU‑box98、FaU‑box136和FaU‑box52。本发明通过生物信息技术结合基因表达分析，筛选出与草莓果实成熟相关的FaU‑box E3基因家族成员，并具体的确定FaU‑box98和FaU‑box136正向调控草莓果实成熟，FaU‑box52负向调控草莓果实成熟。因此，本发明为草莓果实成熟相关的特异性基因的大范围鉴定以及功能分析奠定基础。

技术领域

本发明涉及生物信息技术领域，特别是涉及FaU-box E3基因家族在调控草莓果实成熟中的应用。

背景技术

基因家族是来源于同一个祖先，由一个基因通过基因复制而产生两个或更多的拷贝而演变成的一组基因，它们在结构和功能上具有明显的相似性，编码相似的蛋白质产物。同一家族的基因成员数量从几个到几百个不等，由多基因控制的性状存在主效基因。目前，关于多基因成员的基因家族功能鉴定多数采用随机选择，或者逐个挑选基因进行功能验证，容易漏选、误选，且工作量繁琐巨大。鉴于此，有必要提供一种快速、适用性范围广、利用已有技术和数据库的基因家族鉴定并从中预测、筛选出具有特定功能或者参与特定生物进程的成员方法。

泛素/26S蛋白酶体系统(UPS)是真核生物和植物中重要的翻译后调节机制之一，在信号转导、代谢调节和应激反应等各种生物过程中发挥着关键的调节作用，并最终导致特定泛素化底物蛋白的降解。目标蛋白的泛素化需要三步共轭级联反应的参与，该级联反应由E1(泛素激活酶)、E2(泛蛋白共轭酶)和E3(泛素连接酶)组成。其中，E3泛素连接酶是最大、最多样的一类，由于其识别修饰目标蛋白的能力，被视为泛素化特异性的决定因素。E3泛素连接酶可分为9个亚家族，包括RING、HECT、U-box、F-box、cullin、BTBT、DDB、RBX和SKP。RING、HECT和U-box E3类型作为单一多肽蛋白起作用，而其他六种E3类型在多亚基复合物中起作用。尽管U-box E3连接酶是所有E3连接酶亚家族中最小的一个家族，但它在植物生长发育和应激反应中起着重要作用。

U-box E3蛋白具有70个含有U-box结构域的特征性氨基酸，该结构域与RING型结构相关，但缺乏整合半胱氨酸和组氨酸残基的保守特征性锌。已在各种植物中鉴定出U-boxE3蛋白，基因数量因物种而异。拟南芥、番茄、桃、葡萄、香蕉、水稻和大豆的基因组分别有60、62、54、56、91、76和120个U-box E3基因。但草莓种U-box类型的E3泛素连接酶包含多少个基因成员还未得到分析、鉴定和报道。目前，Tan等人证明了U-box E3基因与桃中的乙烯、生长素和ABA有关。还发现，U-box 13、43、50和51高度表达，并预测在番茄果实的发育和成熟中起作用。苹果中的U-box型E3泛素连接酶MdPUB24被证明是乙烯激活的，并促进水果叶绿素降解。此外，有研究表明，葡萄U-box E3泛素连接酶VlPUB38通过促进脱落醛氧化酶降解来负调控果实成熟。所有这些结果表明，U-box E3基因在果实成熟过程中具有重要的潜在作用。然而，草莓中U-box E3基因的家族鉴定、分析，以及与成熟相关的基因成员筛选还缺乏。

发明内容

本发明的目的是提供FaU-box E3基因家族在调控草莓果实成熟中的应用，以解决上述现有技术存在的问题，通过生物信息学分析结合基因表达分析，快速筛选草莓中成熟相关FaU-box E3基因家族成员，为草莓果实成熟相关的特异性基因的大范围鉴定以及功能分析奠定基础。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供FaU-box E3基因家族在调控草莓果实成熟中的应用，所述FaU-box E3基因家族包括FaU-box98、FaU-box136和FaU-box52。

优选的是，所述FaU-box98和FaU-box136正向调控草莓果实成熟；所述FaU-box52负向调控草莓果实成熟。