[發明專利]改變黃瓜卷須性狀的方法

有效

• 申請號: 202010079991.2
• 申請日: 2020-02-04
• 公開（公告）號: CN111269932B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 楊學勇;黃三文;辛同旭;王博文;閆建斌;王深浩;張忠華
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院蔬菜花卉研究所;中國農業科學院深圳農業基因組研究所
• 主分類號: C12N15/82
• 分類號: C12N15/82;C12N15/53;C12N5/10;A01H5/04;A01H6/34
• 代理公司: 北京布瑞知識產權代理有限公司 11505
• 代理人: 孟潭

發明提供了一種改變黃瓜卷須性狀的方法，涉及分子生物學、生物技術和植物改良的技術領域。上述方法為編輯黃瓜中的Csa6G160180基因，使所述基因不表達，或表達活性水平降低，或表達的蛋白ACC氧化酶失活或活性降低，達到改變黃瓜卷須性狀的目的，培養無卷須黃瓜或卷須失去攀援能力的新改良黃瓜品種，減少黃瓜栽培過程中人力物力的消耗，提高黃瓜產量。

技術領域

本發明涉及分子生物學、生物技術和植物改良的技術領域，具體涉及一種改變黃瓜卷須性狀的方法。

背景技術

黃瓜是葫蘆科蔓生或攀援草本植物，它是世界上重要的蔬菜作物，也是我國第一大保護地栽培蔬菜作物，同時也是研究性別分化、維管束發育以及植物向觸性運動的模式植物。卷須是葫蘆科特有的攀援器官，可以使得植株獲得向高處攀援的能力，獲得更多的生存空間。但是在保護地栽培條件下，如在溫室和大棚里，黃瓜主要通過人工綁蔓來進行精細管理。由于黃瓜并不需要卷須來攀援，為了減少生物量的浪費，農民需要人工摘除卷須。

黃瓜的卷須已經失去它應有的作用，變為無用器官。但卷須作為一個器官仍然存在于植株上，幾乎節節都會發生，卷須攀援消耗大量的養分，并且卷須會與同節位雌花強烈地競爭養分。在黃瓜的大田生產中，為實現高產，經常需要打掉卷須，花費大量的人力物力。因此培養無卷須黃瓜或卷須失去攀援能力的黃瓜成為黃瓜株型育種改良的新方向。

發明內容

有鑒于此，本發明致力于提供一種改變黃瓜卷須性狀的方法，達到改變黃瓜卷須性狀的目的，培養無卷須黃瓜或卷須失去攀援能力的新改良黃瓜品種，減少黃瓜栽培過程中人力物力的消耗，提高黃瓜產量。

本發明一方面提供了一種改變黃瓜卷須性狀的方法，編輯黃瓜中的Csa6G160180基因，使所述基因不表達，或表達水平降低，或表達的蛋白ACC氧化酶失活或活性降低。

在黃瓜的生命周期中，乙烯作為一個重要的激素分子，在植物側芽的發育上也起著十分重要的作用。黃瓜的卷須屬于植物的變態側枝，本發明研究發現乙烯能夠促使黃瓜卷須進行快速的彎曲運動，使卷須獲得攀援功能。

乙烯的合成是在ACC合酶和ACC氧化酶的作用下共同完成的，并且乙烯的誘導和調控是通過乙烯生物合成酶的轉錄調控來實現。ACC氧化酶作為乙烯合成的最后一步，在植物體內通過Yang式循環完成乙烯的合成，其活性是控制乙烯時空特異表達的限速步。Csa6G160180基因簡稱ACO1基因，是控制合成ACC氧化酶的基因。

“使所述Csa6G160180基因不表達，和/或表達活性降低，和/或表達蛋白失活”可以理解為：(1)Csa6G160180基因不表達，影響乙烯的正常合成過程；(2)Csa6G160180基因表達活性降低，減少乙烯合成量；(3)Csa6G160180基因表達蛋白失活，使合成的ACC氧化酶失去活性，影響乙烯的正常合成過程。

本發明通過編輯黃瓜中的Csa6G160180基因，使其不表達，或表達水平降低，或表達蛋白失活或活性降低，從而影響乙烯的正常合成，進而影響乙烯對黃瓜卷須性狀的影響，達到改變黃瓜卷須性狀的目的，培養無卷須黃瓜或卷須失去攀援能力的新改良黃瓜品種，減少黃瓜栽培過程中人力物力的消耗，提高黃瓜產量。

進一步，在本發明提供的技術方案的基礎上，所述Csa6G160180基因的核苷酸序列包含或由如下序列組成：

1)SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列；或，

2)SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列的互補序列、簡并序列或同源序列；或

3)在嚴格條件下與SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列雜交，且能夠編碼蛋白ACC氧化酶的核苷酸序列；或

4)所述序列1)-3)中任一核苷酸序列的cDNA序列。

在本發明的一種實施方式中，所述Csa6G160180基因的核苷酸序列為SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列。