[發(fā)明專利]草莓成熟相關轉(zhuǎn)錄因子基因FaNAC2及其應用

有效

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• 申請日: 2019-12-12
• 公開（公告）號: CN110894221B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設計）人: 秦國政;王豫穎;王威浩;李曉靜
• 申請（專利權）人: 中國科學院植物研究所
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/84;C12N15/29;A01H5/08;A01H6/74
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權代理有限公司 11245
• 代理人: 秦夢楠

本發(fā)明公開了一種草莓成熟相關轉(zhuǎn)錄因子基因FaNAC2及其應用。本發(fā)明克隆得到一個新基因FaNAC2，并首次發(fā)現(xiàn)草莓FaNAC2基因能負調(diào)控草莓果實成熟，并且與脫落酸信號途徑關鍵基因表達相關。抑制FaNAC2在草莓果實中的表達，能加速果實成熟的進程。因此，通過合理利用該基因可以調(diào)節(jié)草莓晚熟品種的果實上市時間，為草莓生產(chǎn)服務。本發(fā)明為利用基因工程技術調(diào)控果實成熟進程提供了理論依據(jù)與技術手段，因此在調(diào)控草莓晚熟品種果實上市時間具有重大的應用價值。

技術領域

本發(fā)明涉及生物基因工程技術領域，具體涉及一種草莓成熟相關轉(zhuǎn)錄因子基因FaNAC2及其應用。

背景技術

作為城市高端水果，草莓近年來已經(jīng)成為設施農(nóng)業(yè)的重要栽培作物，其營養(yǎng)豐富，口味鮮美，深受大眾喜愛。然而，在草莓實際生產(chǎn)中存在的主要問題就是栽培草莓的優(yōu)良品種過于單一，供應季短。應用遺傳工程改良作物品種是未來的研究方向之一，挖掘重要品質(zhì)調(diào)控基因是各國競相角逐的前沿領域。因此，如何應用遺傳工程改良草莓品種是未來生產(chǎn)中亟待解決的問題。

果實成熟是一個復雜的生理生化過程，伴隨果實成熟果實內(nèi)部發(fā)生著劇烈的變化。果實成熟的過程受植物激素和轉(zhuǎn)錄因子共同調(diào)控。在躍變型果實(如蘋果、番茄、香蕉)中，植物乙烯是誘導果實成熟的關鍵因子。對于非躍變型果實(如草莓、葡萄、橘子)，脫落酸在果實成熟中起重要作用。脫落酸能促進果實內(nèi)部糖類代謝和積累，外源脫落酸試劑噴施草莓果實，果實能提前成熟。近年來，研究發(fā)現(xiàn)在乙烯、脫落酸等植物激素信號途徑的上游存在的某些重要的轉(zhuǎn)錄因子，也能直接或間接調(diào)控果實成熟相關基因的表達，調(diào)控果實成熟。例如轉(zhuǎn)錄因子CNR、RIN和NOR是目前在番茄果實成熟中發(fā)現(xiàn)的最重要的成熟相關轉(zhuǎn)錄因子。RIN轉(zhuǎn)錄因子缺失突變的番茄果實不能正常成熟，應用RIN位點培育的耐貯番茄品種顯著提高了番茄果實的貨架壽命。然而，對于非躍變型果實的成熟相關轉(zhuǎn)錄因子的發(fā)掘，目前研究還存在很多不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種草莓成熟相關轉(zhuǎn)錄因子基因FaNAC2及其應用。

第一方面，本發(fā)明首先保護FaNAC2蛋白或其編碼基因在調(diào)控草莓果實成熟中的應用；所述FaNAC2蛋白是如下(A1)或(A2)或(A3)或(A4)的蛋白質(zhì)：

(A1)氨基酸序列為序列表的序列2的蛋白質(zhì)；

(A2)將序列2所示的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白質(zhì)；

(A3)與(A1)-(A2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同一性且具有相同功能的蛋白質(zhì)；

(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白質(zhì)的N端和/或C端連接蛋白標簽后得到的融合蛋白。

所述FaNAC2蛋白來源于八倍體紅顏草莓。

上述FaNAC2蛋白可人工合成，也可先合成其編碼基因，再進行生物表達得到。

上述FaNAC2蛋白中，蛋白標簽(protein-tag)是指利用DNA體外重組技術，與目的蛋白一起融合表達的一種多肽或者蛋白，以便于目的蛋白的表達、檢測、示蹤和/或純化。所述蛋白標簽可為Flag標簽、His標簽、MBP標簽、HA標簽、myc標簽、GST標簽和/或SUMO標簽等。

上述FaNAC2蛋白中，同一性是指氨基酸序列的同一性。可使用國際互聯(lián)網(wǎng)上的同源性檢索站點測定氨基酸序列的同一性，如NCBI主頁網(wǎng)站的BLAST網(wǎng)頁。例如，可在高級BLAST2.1中，通過使用blastp作為程序，將Expect值設置為10，將所有Filter設置為OFF，使用BLOSUM62作為Matrix，將Gap existence cost，Per residue gap cost和Lambda ratio分別設置為11，1和0.85(缺省值)并進行檢索一對氨基酸序列的同一性進行計算，然后即可獲得同一性的值(％)。