[發(fā)明專利]一種FvNAC073蛋白質(zhì)及其編碼基因和用途

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210932778.0
• 申請(qǐng)日: 2022-08-04
• 公開（公告）號(hào): CN115960188A
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 連紅莉;肖坤;許鵬博;李歆渝;曹明浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): C07K14/415
• 分類號(hào): C07K14/415;C12N15/29;C12N15/82;A01H5/08;A01H6/74
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 聶月美;許亦琳

本發(fā)明屬于植物生物技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種FvNAC073蛋白質(zhì)及其編碼基因和用途。一種FvNAC073蛋白質(zhì)，所述蛋白質(zhì)為如下(1)或(2)的蛋白質(zhì)：(1)由如SEQ?ID?NO.2所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；(2)將如SEQ?ID?NO.2所示的氨基酸序列經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的由(1)衍生的蛋白質(zhì)。本發(fā)明的FvNAC073基因具有調(diào)控植物果實(shí)糖分生物合成和/或糖分積累的功能，能促進(jìn)植物果實(shí)糖分含量的增加，為分子育種提供新的基因資源。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于植物生物技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種FvNAC073蛋白質(zhì)及其編碼基因和用途。

背景技術(shù)

果實(shí)的成熟及品質(zhì)的形成涉及多個(gè)方面的代謝系統(tǒng)，還受環(huán)境及激素等多因素調(diào)控，是一個(gè)比較復(fù)雜的生物學(xué)過程。目前我國(guó)的草莓主要式是以溫室栽培為主，光照以及栽培措施受到限制，多數(shù)草莓品質(zhì)果實(shí)著色不好，含糖量低，風(fēng)味偏淡，這在一定程度上制約了草莓產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，從分子層面上研究果實(shí)成熟中糖代謝的調(diào)控機(jī)制可以為實(shí)際生產(chǎn)中通過轉(zhuǎn)基因工程改良草莓的品質(zhì)提供理論支持。

在最近的研究中，在草莓中描述了一種新的NAC?TF?FaRIF(FaNAC035)，F(xiàn)aRIF是通過調(diào)節(jié)植物激素生物合成和信號(hào)傳導(dǎo)、成熟相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子、能量代謝和特定過程例如細(xì)胞壁重塑、苯丙烷途徑和糖含量等促進(jìn)草莓果實(shí)成熟。盡管研究報(bào)道表明，F(xiàn)aRIF可能通過糖含量等特定過程來(lái)調(diào)節(jié)草莓果實(shí)成熟，但關(guān)于FaRIF的調(diào)節(jié)機(jī)制通過特異性結(jié)合哪些蛋白質(zhì)并調(diào)節(jié)哪些基因來(lái)影響果實(shí)成熟是未知的(Martín-Pizarro?et?al.,2021)。Moyano在Fragaria?vesca中NAC家族中鑒定出112個(gè)NAC蛋白，顯示有6個(gè)基因的mRNA水平在整個(gè)成熟和衰老階段均有所增加。Carrasco-Orellana等人發(fā)現(xiàn)，來(lái)自智利草莓Fragariachiloensis的FcNAC1與草莓成熟有關(guān)，并表明FcNAC1通過調(diào)節(jié)軟化過程中的果膠代謝參與草莓果實(shí)的成熟發(fā)育。

關(guān)于草莓成熟過程中糖代謝的調(diào)控機(jī)理研究較少，NAC轉(zhuǎn)錄因子是植物特有的一大類的蛋白家族，它參與植物生長(zhǎng)發(fā)育、抗逆和激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等多種途徑，并參與草莓果實(shí)的發(fā)育和成熟過程，但是關(guān)于NAC轉(zhuǎn)錄因子如何調(diào)控草莓成熟過程的糖分積累未見報(bào)道。

然而，尚未在草莓中描述任何與蔗糖積累相關(guān)的NAC蛋白的分子機(jī)制，為了完善草莓果實(shí)成熟調(diào)控的信號(hào)傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)，本研究系統(tǒng)分析了FvNAC073在草莓果實(shí)成熟過程中糖分積累的轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制。既有利于在分子方面了解草莓果實(shí)中糖分積累的分子機(jī)理，也有利于為生產(chǎn)上通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)改進(jìn)草莓果實(shí)品質(zhì)提供理論支撐。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種FvNAC073蛋白質(zhì)及其編碼基因和用途，進(jìn)而解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

本發(fā)明首先從草莓基因組中克隆FvNAC073基因，利用過表達(dá)與沉默技術(shù)研究FvNAC073對(duì)草莓糖分合成的調(diào)控作用，并通過酵母單雜交技術(shù)和轉(zhuǎn)錄激活實(shí)驗(yàn)來(lái)揭示其調(diào)控機(jī)制。本發(fā)明證明FvNAC07能夠正向調(diào)控糖分特別是蔗糖的生物合成，增加蔗糖的含量，為通過基因工程手段提高草莓果實(shí)中糖分含量和提高草莓品質(zhì)提供基因資源。

本發(fā)明的第一方面提供一種FvNAC073蛋白質(zhì)，所述蛋白質(zhì)為如下(1)或(2)的蛋白：

(1)由如SEQ?ID?NO.2所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；

(2)將如SEQ?ID?NO.2所示的氨基酸序列經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的由(1)衍生的蛋白質(zhì)。

本發(fā)明的第二方面提供與如上文所述的蛋白質(zhì)相關(guān)的生物材料，包括a)-b)中至少一項(xiàng)：

a)編碼如上文所述蛋白質(zhì)的多核苷酸；

b)含有a)所述多核苷酸的重組表達(dá)載體；