[發(fā)明專利]一種產(chǎn)生長果型番茄果實(shí)的方法

在審

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• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111808873A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳雙;華兵;許智晶;韓曉倩
• 申請（專利權(quán)）人: 福建農(nóng)林大學(xué)
• 主分類號: C12N15/54
• 分類號: C12N15/54;C12N9/10;C12N15/82;C12N1/21;A01H5/08;A01H6/82;A01H1/02;C12R1/01
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 饒文君;蔡學(xué)俊

本發(fā)明提供了一種使番茄由圓果型果實(shí)變?yōu)殚L果型果實(shí)的方法，屬于農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域。利用突變體篩選，產(chǎn)生一個(gè)長果型果實(shí)的突變體pat1，并定位于PAT1。利用CRIPSR/Cas9技術(shù)獲得PAT1基因編輯植株，當(dāng)番茄PAT1功能喪失后，番茄由圓形果實(shí)變?yōu)榱碎L果形果實(shí)。利用基因編輯手段、突變體篩選、基因沉默等手段使番茄中PAT1功能喪失，使番茄的果實(shí)由圓果形果實(shí)變?yōu)殚L果形果實(shí)，使番茄的果實(shí)變長。該方法在改良果實(shí)形狀方面具有重要意義，在未來各種作物生物技術(shù)改良種具有很大潛力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種產(chǎn)生長果型番茄果實(shí)的方法。

背景技術(shù)

果實(shí)是高度特化的花器官，是人類和許多動物的食物來源。果實(shí)的大小、質(zhì)量、形狀決定了果實(shí)的產(chǎn)量、品質(zhì)及消費(fèi)習(xí)慣。茄科作物作為重要的園藝作物對人類貢獻(xiàn)巨大，馬鈴薯被作為主食食用了上千年，而番茄作為世界范圍內(nèi)的主要蔬菜在日常生活中扮演重要角色。番茄是非常重要的蔬菜作物，也是研究果實(shí)發(fā)育、成熟和形狀的模式植物。果實(shí)形狀作為番茄的重要外觀品質(zhì), 直接影響果實(shí)的商品價(jià)值。隨著番茄醬的日益被人類接受、水果番茄逐漸被人類所喜愛，番茄的內(nèi)在品質(zhì)及外在品質(zhì)越來越受到人類的重視。番茄的的果實(shí)發(fā)育可以分為四個(gè)階段:花發(fā)育、細(xì)胞分裂階段、細(xì)胞增大階段、成熟。果實(shí)的形狀主要由前三個(gè)階段決定。人類在選育合適的果實(shí)形狀的新品種時(shí)，常規(guī)育種需要耗費(fèi)幾年的時(shí)間。在栽培過程中，為了產(chǎn)生合適形狀的果實(shí)，種植者通過大量施用激素等手段，在改變果實(shí)形狀的同時(shí)對果實(shí)的風(fēng)味等性狀產(chǎn)生了極大的破壞。通過基因工程定點(diǎn)改良植物，從而創(chuàng)造出符合育種目標(biāo)的果實(shí)形狀的新品種，是未來農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。

人們在挑選番茄果實(shí)時(shí)，首先根據(jù)番茄的外在品質(zhì)進(jìn)行挑選，形狀作為番茄果實(shí)重要的外在性狀，在育種家的育種目標(biāo)中是重要的指標(biāo)。因此，改技術(shù)改良番茄果實(shí)形狀、縮短育種周期等生物技術(shù)改良種具有很大潛力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對番茄的果實(shí)形狀的重要性、育種周期長的問題，提供了一種快速獲得一個(gè)長果型果實(shí)番茄的方法。通過基因工程技術(shù)、雜交等手段，在番茄中使PAT1功能喪失，使番茄果實(shí)由圓果型變?yōu)殚L果型，從而達(dá)到改良果實(shí)形狀的效果。該方法對快速改良果實(shí)形狀和品質(zhì)有重要意義。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，提供以下技術(shù)方案：

一個(gè)使番茄由圓果型果實(shí)變?yōu)殚L果型果實(shí)的棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶，PAT1（Solyc05g012790），其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

一種含有上述PAT1的突變體。

一個(gè)含有上述PAT1的基因編輯載體。

一種含有上述PAT1的基因編輯載體的宿主菌。

一種使番茄由圓果型果實(shí)變?yōu)殚L果型果實(shí)的方法：通過在番茄中通過敲除等手段使PAT1功能缺失，使番茄果實(shí)由圓果型果實(shí)變?yōu)殚L果型果實(shí)。

一種使番茄由圓果型果實(shí)變?yōu)殚L果型果實(shí)的方法：通過與pat1突變體雜交使將隱性pat1基因?qū)氲侥繕?biāo)品種中，使番茄果實(shí)伸長的方法。

本發(fā)明使用番茄PAT1，但是PAT1在作物中的直系同源基因功能較保守，因此使用其他高等植物來源的PAT1也涵蓋在本發(fā)明中。

本發(fā)明的有益效果 ：本發(fā)明通過基因工程技術(shù)、雜交等手段，在番茄植物中使PAT1功能喪失，促進(jìn)果實(shí)的伸長，對植物的生長發(fā)育無明顯影響。本發(fā)明對利用生物技術(shù)、雜交等手段快速獲得長果型果實(shí)番茄品種具有重要意義。

附圖說明

圖1 突變體pat1的鑒定

A：pat1突變體的果實(shí)的表型；