[發明專利]SlSR3基因作為負調控因子在提高番茄臍腐病抗性中的應用

在審

• 申請號: 202310013571.8
• 申請日: 2023-01-05
• 公開（公告）號: CN116121265A
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 廖偉彪;侯雪梅;齊娜娜;李翊華;王桐
• 申請（專利權）人: 甘肅農業大學
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C12N15/84;A01H5/00;A01H6/82
• 代理公司: 東臺金誠石專利代理事務所(特殊普通合伙) 32482
• 代理人: 周松濤

本發明涉及生物技術領域，尤其涉及SlSR3基因作為負調控因子在提高番茄臍腐病抗性中的應用，所述的SlSR3基因的核苷酸序列如SEQ?ID?No.1所示，所述蛋白的氨基酸序列如SEQ?ID?NO.2所示，本發明利用CRISPR/Cas9基因編輯技術獲得番茄SlSR3基因敲除的突變體，通過觀察純合突變體番茄植株表型、分析突變體的鈣含量，發現SlSR3基因能夠增加番茄對臍腐病的抗性，而敲除SlSR3基因則會使番茄易感臍腐病，可用于抗番茄臍腐病品種的選育。

技術領域

本發明涉及生物技術領域，尤其涉及SlSR3基因作為負調控因子在提高番茄臍腐病抗性中的應用。

背景技術

番茄(SolanumlycopersicumL.)系茄科茄屬番茄亞屬，作為中國設施栽培面積最大的蔬菜作物，是最受歡迎的蔬菜之一。隨著生活水平的提高，人們對于番茄的產量、品質、口感、色澤等指標要求越來越高。而實現高產優質的番茄途徑之一就是培育優良的株型，減少病害的發生。番茄臍腐病是番茄栽培中常見的生理病害，能夠對番茄果實的產量和品質造成嚴重影響。目前關于番茄臍腐病發生的研究主要集中在土壤鹽分、溫度、濕度等外界環境因素，而相關的分子機理仍需進一步探索。

目前，防治番茄臍腐病主要通過施肥或者是施藥，例如，發明專利CN112250515A公開了一種防治番茄臍腐病的微生物復合肥及其制備方法，微生物復合肥包括如下組成成分：三元素菌肥、保水劑和防害劑，將三元素肥、圓褐固氮菌、巨大芽孢桿菌和硅酸鹽細菌混合；通過多重的肥料設置逐漸增強番茄根株的健康，能夠有效的防治番茄臍腐病。發明專利CN105859404A公開了一種番茄臍腐病防治專用噴施肥，該噴施肥由蛋殼55-70％、氧化鐵10-20％、白醋20-30％組成。但是，目前并沒有公開番茄臍腐病相關的基因研究。因此，亟待研究減少番茄臍腐病發生，培育抗臍腐病株型，從而為番茄優產高產提供基礎保障。

臍腐病最初發生在番茄的第一和第二穗果上，發病初期在果實的臍部呈現褐色水漬狀的病斑。后期隨著番茄果實的膨大，病斑逐漸擴展，最終使果實失去商品價值。Ca²⁺作為信號分子對于植物的生長發育具有重要的作用，當植物受到外界脅迫時，細胞內的Ca²⁺水平會發生變化。鈣信號受體鈣調素(CaM)、鈣依賴蛋白激酶(CDPK)、鈣調磷酸酶B類蛋白等大量的存在于細胞質中參與Ca²⁺信號轉導過程，從而調控番茄應激反應。大部分學者認為番茄臍腐病主要是由于生殖生長期番茄局部Ca²⁺分配不均導致其發生，也有一些學者認為干旱、高溫、強光、鹽度等非生物脅迫也是造成臍腐病的重要因素。除此之外，也有一些研究者認為番茄臍腐病的發生和Ca²⁺并沒有直接的聯系。

綜上所述，目前關于臍腐病進行了廣泛的研究，但其發病機理一直處于假說階段，相關的遺傳學證據仍需進一步探索。近年來生物技術的發展為通過基因編輯進而抑制臍腐病的發生提供了可能，因此培育番茄抗臍腐病的株系在研究臍腐病發生機理、栽培及育種等方面具有重要的研究意義和應用價值。

發明內容

為了解決存在的問題，本發明提供了鈣調蛋白SlSR3基因負調控番茄臍腐病發生的新用途，豐富了番茄臍腐病發生的分子調控理論，為未來培育抗番茄臍腐病的番茄品種提供新的依據。具體技術方案如下：

本發明的首要目的是提供了一種負調控因子SlSR3基因在提高植物臍腐病抗性上的應用，所述的SlSR3基因的核苷酸序列如SEQ?ID?No.1所示。

本發明的第二目的是提供一種由負調控因子SlSR3基因編碼的蛋白在提高植物臍腐病抗性上的應用，所述蛋白的氨基酸序列如SEQ?ID?NO：2所示。

優選的，所述的植物為番茄。

優選的，所述的負調控因子SlSR3基因具體表現為SlSR3基因敲除后，降低了番茄幼苗的株高。

優選的，所述的負調控因子SlSR3基因具體表現為SlSR3基因敲除后，加劇了番茄的落花落果。