[發明專利]一種增加萜烯類物質含量提高番茄抗蟲性的方法

在審

• 申請號: 202010736798.1
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111808868A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 吳雙;華兵;常江;許智晶
• 申請（專利權）人: 福建農林大學
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/82;C12N15/84;C12N1/21;A01H5/00;A01H6/82
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 饒文君;蔡學俊

本發明提供一種促進萜烯類物質合成進而提高植物抗蟲性方法，屬于農業生物技術領域。利用組成型過量表達番茄轉錄因子MYC1，促進萜烯類物質合成進而提高植物抗蟲性，從而使在植物施用較少的農藥的情況下獲得較強的抗蟲性。利用35S啟動子組成型表達MYC1，顯著性提高植物體內萜烯類物質的合成，提高了植物的抗蟲性及相關生物脅迫。組成型表達MYC1對植物的生長發育沒有顯著的影響。該方法對提高植物萜烯類物質含量、提高植物的抗蟲性等相關生物脅迫中具有重要意義，且對植物的生長發育沒有顯著影響，在未來各種作物生物技術改良、尤其是定點改良育種方面有很大的潛力。

技術領域

本發明屬于農業生物技術領域，具體涉及一種提高植物體內萜烯類物質含量的方法。

背景技術

番茄是世界范圍內重要的園藝植物，在人們的日常生活中扮演著重要角色。番茄起源于安第斯山脈，經過長時間的進化及人類的馴化，野生番茄逐漸變為了市場流通的栽培番茄。在人類的馴化過程中，產量大、外形美觀及風味好等性狀被人類所重視所以極大的保留了下來，但是一些野生番茄中優良的抗逆性狀卻發生大量的丟失，以至于現在的栽培番茄在對生物脅迫和非生物脅迫中表現不佳。蟲害對番茄的生長發育有嚴重的危害，首先害蟲自身對植物造成機械損傷及養分丟失；同時在番茄的生長發育過程中，會遭受一系列的病害，而其中許多病害，如黃化曲葉病毒，會通過害蟲的啃食而侵染植物。為了應對嚴重的生物脅迫，人類大量施用農藥，在消滅害蟲的同時也產生了大量的藥物殘留，對人類和環境造成了極大的破壞。因此，提高番茄對生物脅迫的抗性對提高番茄品質、產量及保護環境等方面有重要的作用。

萜烯類物質中單萜和倍半萜在番茄抵御害蟲中有著重要的作用，但是在進化和馴化的過程中，番茄的相關遺傳資源大量丟失。不同的番茄中，萜烯類物質的含量存在較大的差異；在野生番茄LA1777中萜烯類物質的含量是栽培番茄LA4024中的約97倍。萜烯類物質的合成主要由一類負責萜烯類物質合成基因TPSs基因所調控。揮發性的萜烯類化合物是植物中最大也是最多樣化的揮發性代謝物，可以驅趕害蟲、毒害害蟲或者吸引昆蟲的天敵來提高植物的抗性。在番茄中，表皮毛是合成及貯藏萜烯類物質的主要場所，因此提高萜烯類物質的含量不會直接顯著影響番茄的生長發育。本發明通過在番茄中組成型超量表達MYC1，提高植物的TPSs的表達量及萜烯類物質的含量，進而提高植物對生物脅迫的抗性，同時并未對番茄的生長發育造成顯著的影響，因此該方法對于定向提高植物的生物脅迫抗性方面有著直接的指導意義及應用價值。

發明內容

本發明的目的是針對番茄植物在生長發育工程中容易受到害蟲的侵害進而引起一系列的病蟲害的現象，提供了一種提高植物的萜烯類物質的含量進而提高番茄的抵抗生物脅迫的方法。通過基因工程技術手段，在番茄中組成型過量表達轉錄因子MYC1，進而提高植物的萜烯類物質的含量，進而提高了番茄對生物脅迫的抗性。該方法對于提高番茄對生物脅迫的抗性及減少農藥使用方面有重要意義。

為實現上述目的，提供以下技術方案：

一種提高番茄對生物脅迫抗性的重要轉錄因子，MYC1（Solyc08g005050），其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

一種含有上述MYC1轉錄因子的植物表達載體。

一種含有上述MYC1轉錄因子基因的宿主菌。

一種提高番茄萜烯類物質含量進而提高番茄對生物脅迫的抗性的方法：通過過量表達轉錄因子MYC1，促進番茄的萜烯類物質的合成進而促進番茄對生物脅迫的抗性。

進一步的，所述促進茄科植物萜烯類物質合成具體為通過組成型過表達轉錄因子MYC1促進萜烯類物質的合成。

更進一步的，通過組成型過表達轉錄因子MYC1提高番茄萜烯類物質的含量最終提高番茄對生物脅迫的抗性。

將上述提高番茄萜烯類物質的含量最終提高番茄的生物脅迫的抗性的方法應用于促進植物的萜烯類物質合成、提高植物的生物脅迫抗性、減少農藥使用及定點育種中。