[發明專利]一種調控番茄腺毛形成的基因及克隆方法

有效

• 申請號: 201811126376.1
• 申請日: 2018-09-26
• 公開（公告）號: CN109112124B
• 公開（公告）日: 2021-05-21
• 發明（設計）人: 楊長憲;葉志彪;廖曉利;朱順華;裴利菲;王濤濤;李漢霞
• 申請（專利權）人: 華中農業大學
• 主分類號: C12N15/11
• 分類號: C12N15/11;C12N15/10;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/82
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 楊采良

本發明屬于植物基因工程技術領域，公開了一種調控番茄腺毛形成的基因及克隆方法，測定轉錄組數據；TopHat2與參考基因組比對，結合Cufflinks對轉錄本拼接得轉錄本；去除表達量和可信度低的單外顯子轉錄本、選擇轉錄本長度200bp轉錄本、篩除與數據庫注釋exon區域有重疊轉錄本、選擇FPKM≥0.5轉錄本，確定疑似lncRNAs；用PFAM和CPC得lncRNAs。本發明確定在番茄I型腺體毛高表達的lncRNA，得調控番茄腺毛形成的lncRNA000100，全長序列為1266bp；該基因在番茄中超量表達，顯著抑制I型番茄腺毛形成；可以在番茄抗蟲、抗病毒、抗逆境等方面進行應用。

技術領域

本發明屬于植物基因工程技術領域，尤其涉及一種調控番茄腺毛形成的基因及克隆方法。

背景技術

目前，業內常用的現有技術是這樣的：

植物茸毛是表皮細胞所特化的細胞結構，具有重要的抗蟲防病毒作用，同時也是研究植物細胞命運調控的模式系統。擬南芥茸毛和棉花纖維為典型的非腺體毛，其形成機制已經較為清楚。番茄、薄荷、煙草等的部分茸毛為典型的腺體毛，其調控機制少有研究。番茄茸毛中的腺體毛類型能夠分泌甲基酮、倍半萜烯等次級代謝物而具有很好的抗蟲性。番茄是我國重要的蔬菜作物，由于抗蟲性研究較為薄弱而阻礙了抗蟲種質資源的應用。因此，番茄腺體毛調控機制的研究對于利用腺毛資源來提高番茄的抗蟲性和豐富植物細胞命運調控的分子機制具有重要意義。番茄lncRNA000100具有這樣的一些功能，因此研究番茄表皮毛lncRNA000100對于豐富番茄茸毛調控途徑以及植物細胞命運的調控機制具有重要的意義。

番茄茸毛有Ι-VII七種類型，其中I、IV、VI和VII屬于腺體毛，II、III和V屬于非腺體毛。I型腺體毛的腺體較小、具有一個長的多細胞頸部；II型和III型腺體毛長度相似，其中II型為多細胞基部，III型為單細胞基部；IV型腺體毛與I型腺體毛類似，只是多細胞頸部較短；V型茸毛長度稍短，基部為單細胞；VI型腺毛包含一個由4個腺體細胞組成的腺體，體積較大，易于觀察；VII型腺毛的腺體不規則，由4-8個細胞組成。不同番茄材料具有不同的腺體毛類型和密度。潘那利番茄(Solanum pannellii)含有I、III、IV、VI、VII等5種類型，其中IV型腺毛密度最高；多毛番茄(S.hirsutum)含有I、III、IV、V、VI、VII等6種類型，其中IV、V、VI型腺毛密度大，I、III、VII型密度小；醋栗番茄(S.pimpinellifolium)含有II、V、VI等3種類型；秘魯番茄(S.peruvianum)含有I、V、VI、VII等4種類型；普通栽培番茄(S.lycopersicum)含有I、III、V、VI、VII等5種類型。番茄體表密被的茸毛具有很好的抗蟲性。危害番茄主要為刺吸式昆蟲，例如煙粉虱、溫室白粉虱、銀葉粉虱等。這些害蟲既可以直接取食危害番茄的生長發育，又可以攜帶病毒而傳播病毒病。

番茄體表密被的茸毛具有很好的抗蟲性。危害番茄主要為刺吸式昆蟲，例如煙粉虱、溫室白粉虱、銀葉粉虱等。這些害蟲既可以直接取食危害番茄的生長發育，又可以攜帶病毒而傳播病毒病。番茄近緣野生種是番茄抗蟲育種的主要資源，其中多毛番茄、潘那利番茄和秘魯番茄的抗蟲性研究較多，但由于其腺毛類型、密度等差異而導致其抗蟲種類和抗性強弱不同。多毛番茄對溫室白粉虱、桃蚜、美洲斑潛蠅、葉螨等18種蟲害具有抗性；潘那利番茄對桃蚜、溫室白粉虱、煙粉虱、甜菜夜蛾等9種害蟲具有抗性；秘魯番茄對南美番茄蟯蟲、煙粉虱等具有抗性。另外，針對番茄腺體毛產生次級代謝物的抗蟲性，研究較多的為IV和VI型腺毛產生的甲基酮、倍半萜烯和酰基糖等3種成分。潘那利番茄IV型腺毛由于具有較高的酰基糖含量而對斑潛蠅、棉鈴、煙粉虱等都具有良好抗性。姜烯是多毛番茄VI型腺毛分泌的一種倍半萜烯，對馬鈴薯甲蟲有明顯毒害作用。多毛番茄VI型腺毛分泌的2-十三烷酮和2-十一烷酮對除甜菜夜蛾以外的昆蟲表現出很好的抗性。