[發明專利]葡萄早熟相關GDSL型酯酶/脂肪酶標志基因

有效

• 申請號: 202010314305.5
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111349715B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 郭大龍;余義和;郭麗麗;張國海;鄭玉萍;尼沛藝;姬曉汝
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;C12Q1/6851
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

本發明公開了葡萄早熟相關GDSL型酯酶/脂肪酶標志基因，包括如下步驟：S1、選取對照組：選取自然生長的“峰早”葡萄和利用蒸餾水處理后的“巨峰”葡萄；S2、實驗組處理：將300mmol/L的H₂O₂均勻噴涂在“巨峰”葡萄上，其中，第一次噴施為開花后25天，第二次為開花后35天，每個過程重復三次，每次重復五棵樹。本發明通過對過氧化氫促早熟處理的后“巨峰”葡萄和未處理的“峰早”葡萄進行實時熒光定量處理和對葡萄果實發育相關的候選VvGELP基因的篩選，為深入了解葡萄中GDSL酯酶/脂肪酶基因家族的功能和對葡萄早熟的深入研究提供理論依據。

技術領域

本發明涉及生物技術領域，具體為葡萄早熟相關GDSL型酯酶/脂肪酶標志基因。

背景技術

葡萄是世界上栽培最為廣泛的果樹之一，葡萄是世界性的水果，用途很廣，不僅大量用以鮮食，還用來釀造不同類型的葡萄酒，加工成葡萄干、葡萄汁等。早熟葡萄是蒴果作物的一個重要屬性，發展早熟葡萄生產促使葡萄提早上市，不僅迎合消費者喜好，更能提高葡萄經濟效益推動農業生產發展。因此，研究葡萄早熟機制具有重要意義,早熟葡萄新品種“峰早”是“巨峰”的芽變，該品種果穗圓錐形、穗形中大，于河南省洛陽地區發現，漿果7月上旬成熟，成熟期比“巨峰”早30天左右。通過對葡萄品種“巨峰”與“峰早”發育特征比較分析，發現芽變與親本間果膠甲酯酶(PE)活性和多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性變化模式相一致，且芽變的PG酶活性增長速率均明顯大于其親本，這種變化幅度也與早熟芽變性狀變化的幅度相關，所以PG酶活性增加加快了芽變品種的成熟軟化，這可能是芽變比親本早熟的原因之一，基于以上生理研究，我們用5-AC和H₂O₂處理“巨峰”葡萄，5-AC和H₂O₂都是已知可以有效促進果實成熟的試劑。通過比較這兩種處理的轉錄組數據，分析結果表明GDSL型酯酶/脂肪酶(GELP)基因表達在這兩種處理中均差異顯著。可見，GELP基因家族在葡萄果實發育成熟中發揮重要作用。

GDSL酯酶/脂肪酶(GELP)廣泛存在于各種生物當中，主要參與植物發育、形態發生、次生代謝產物合成和防御反應的調控。成熟的GELP與不同底物(包括酰基輔酶A、多種酯類和氨基酸衍生物)具有廣泛的水解活性,并且GDSL酯酶與木聚糖去乙酰化和次生壁模式有關。在桃中報道2個GELP基因參與果實發育成熟，葡萄中與果實發育相關的GELP基因尚未報道。

發明內容

本發明的目的在于提供葡萄早熟相關GDSL型酯酶/脂肪酶(GELP)標志基因，本發明通過對過氧化氫(H₂O₂)促早熟處理的后“巨峰”葡萄和未處理的“峰早”葡萄進行實時熒光定量處理，同時對葡萄果實發育相關的候選VvGELP基因的篩選，表明VvGELP76有可能發揮胞壁降解酶的功能在葡萄早熟機制中發揮重要作用，為深入了解葡萄中GDSL酯酶/脂肪酶(GELP)基因家族的功能和對葡萄早熟的深入研究提供理論依據。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：葡萄早熟相關GDSL型酯酶/脂肪酶(GELP)標志基因，包括如下步驟：

S1、選取對照組：選取自然生長的“峰早”葡萄和利用蒸餾水處理后的“巨峰”葡萄；

S2、實驗組處理：將300mmol/L的H₂O₂均勻噴涂在“巨峰”葡萄上，其中，第一次噴施為開花后25天，第二次為開花后35天，每個過程重復三次，每次重復五棵樹；

S3、收集材料：每次采樣從上午9點開始，用錫紙包起來，立即放入液氮罐中；

S4、采集樣本：每棵樹隨機抽取30個樣本，記錄果實發育的物候期數據，其中采樣時間為葡萄果實發育關鍵時間點分別是2017年6月12日、6月21日、7月1日、7月12日；

S5、葡萄中GDSL型酯酶/脂肪酶基因家族鑒定；

S6、多序列比對和系統發育分析；