梨小果基因及其在调控植物果实大小中的用途制造技术

本发明专利技术提供了梨小果基因及其在调控植物果实大小中的用途。具体地，本发明专利技术提供了通过促进或抑制Ppfw2.2多肽或其编码基因来调节梨属植物果实大小的方法。所述方法可用于控制梨属植物的果实大小。本发明专利技术的Ppfw2.2基因具有广泛的应用价值，为转基因技术改良梨属植物提供了新的途径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及植物学领域，具体地，本专利技术涉及一种梨小果基因及其在调控植物果 实大小中的用途。
技术介绍
细胞数目和细胞大小是决定库器官大小的两个关键因素，改变其中任何一个因素 都会影响植物库大小。不过有研究表明细胞数目对控制器官的生物量起着关键的主导作 用。经过人工筛选的栽培种果实或种子都会比原来的野生种大很多。通过育种(如通过杂种 优势育种)作物产量显著增加，其主要育种目标就是通过增加库器官中的细胞数目来增大 库容。目前，已经鉴定出的通过控制细胞数目或者细胞大小来调控植物或者器官大小的基 因很少。 Fruit weight 2.2(fw2.2)是植物中通过负调控细胞数目来控制果实重量或大小 的重要数量性状的主效基因。在番茄、大豆和玉米等作物中的fw2.2直系同源基因的上调表 达都会负调控库器官细胞数目，进而影响器官大小。然而，本领域对于影响亚洲梨果实大小 的基因或调控机理的了解甚少，因此本领域迫切需要开发调控亚洲梨果实大小的相关基因 及其应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种梨小果多肽及其编码基因。 本专利技术的另一目的是提供生产所述多肽的方法以及所述多肽和编码基因的用途， 尤其是在调控植物果实大小方面的用途。 在本专利技术的第一方面，提供了一种分离的梨小果多肽(Ppfw2.2)，所述多肽具有调 控果实大小的功能，并且，所述多肽选自下组： (i)具有SEQ ID Ν0·:2所示氨基酸序列的多肽； (ii)将如SEQ ID Ν0. :2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代、缺 失或添加而形成的，控制果实大小功能的，由（i)衍生的多肽;或 (iii)氨基酸序列与SEQ ID N0. :2所示氨基酸序列的同源性295%(较佳地2 98%，更佳地2 99% )，具有控制果实大小功能的多肽。 在另一优选例中，所述的调控果实大小包括调控果实的细胞数目。 在另一优选例中，所述的调控果实大小包括调控果实的细胞大小。 在另一优选例中，所述的调控果实大小包括调控梨属植物的果实大小。 在另一优选例中，所述的调控果实大小包括调控亚洲梨的果实大小。 在另一优选例中，所述的梨小果多肽来自亚洲梨(Pyrus Pyrifolia)。 在本专利技术的第二方面，提供了一种分离的多核苷酸，所述多核苷酸包含一核苷酸 序列，所述核苷酸序列编码本专利技术第一方面所述的多肽。 在另一优选例中，所述的多核苷酸的序列选自下组的一种： (A)编码如SEQ ID NO. :2所示多肽的多核苷酸； (B)序列如SEQ ID NO. :1、或SEQ ID NO. :3所示的多核苷酸； (C)核苷酸序列与SEQ ID NO.: 1、或SEQ ID NO. :3所示序列的同源性2 95% (较佳 地2 98 %，更佳地2 99 % )的多核苷酸； (D)在SEQ ID N0. :1、或SEQ ID N0. :3所示多核苷酸的5'端和/或3'端截短或添加 1 -60个(较佳地1 -30，更佳地1 -10个)核苷酸的多核苷酸； (E)与(A)-(D)任一所述的多核苷酸互补的多核苷酸。 在另一优选例中，所述的Ppfw2.2编码基因包括DNA、cDNA和/或mRNA。在另一优选例中，所述的多核苷酸为基因组序列或cDNA序列。在另一优选例中，所述多核苷酸还包含与所述梨小果多肽的0RF序列操作性连接 的启动子。 在另一优选例中，所述的启动子选自下组:组成型启动子、组织特异性启动子、诱 导型启动子、或者强启动子。 在本专利技术的第三方面，提供了一种载体，所述载体含有本专利技术第二方面所述的多 核苷酸。 在本专利技术的第四方面，提供了一种遗传工程化的宿主细胞，所述宿主细胞含有本 专利技术第三方面所述的载体或基因组中整合有本专利技术第二方面所述的多核苷酸。 在另一优选例中，所述的宿主细胞选自下组:植物细胞、原核细胞、酵母细胞。 在另一优选例中，所述的宿主细胞包括蔷薇科植物细胞。 在另一优选例中，所述的宿主细胞包括梨细胞。在本专利技术的第五方面，提供了一种制备本专利技术第一方面所述的本专利技术第一方面的 方法，所述方法包含： (a)在适合表达的条件下，培养本专利技术第四方面所述的宿主细胞； (b)从培养物中分离出梨小果多肽。 在本专利技术的第六方面，提供了一种调控植物果实大小的方法，所述方法包括以下 步骤:拮抗或促进本专利技术第一方面所述多肽的表达或活性。 在另一优选例中，所述植物包括梨属植物，较佳地为亚洲梨。 在另一优选例中，所述方法包括给予植物所述多肽或其编码基因的拮抗剂从而促 进果实膨大。 在另一优选例中，所述方法包括给予植物所述多肽或其编码基因的促进剂从而抑 制果实膨大。 在另一优选例中，所述的诘抗剂包括赤霉素(Gibberellin，GA)。 在另一优选例中，所述的拮抗剂包括11^、811?嫩、8111^、或其组合。 在另一优选例中，所述方法包括向植物中导入外源的梨小果多肽的编码基因。在另一优选例中，所述方法包括： (i)提供一植物或植物细胞； (ii)将编码Ppfw2.2多肽的基因序列导入所述植物或植物细胞，从而获得转基因 的植物或植物细胞。在另一优选例中，所述方法包括步骤： (a)提供携带Ppfw2.2基因序列的表达载体的农杆菌； (b)将植物细胞或组织或器官与步骤(a)中的农杆菌接触，从而使表达Ppfw2.2多 肽的基因序列转入植物细胞，并且整合到植物细胞的染色体上； (c)选择已转入表达Ppfw2.2多肽的基因序列的植物细胞或组织或器官； (d)将步骤(c)中的植物细胞或组织或器官再生为植株。 在本专利技术的第七方面，提供了一种本专利技术第一方面所述多肽的抑制剂的用途，用 于制备促进植物果实膨大的组合物。 在另一优选例中，所述的组合物包括农用组合物。 在另一优选例中，所述的抑制剂包括miRNA、RNAi。在本专利技术的第八方面，提供了一种赤霉素的用途，用于制备抑制本专利技术第一方面 所述多肽表达和活性的组合物。在本专利技术的第九方面，提供了一种改良植物性状的方法，包括步骤： (a)将外源的构建物导入植物细胞，其中所述的构建物含有编码本专利技术第一方面 所述多肽的核苷酸序列或抑制本专利技术第一方面所述多肽表达的核苷酸序列，从而获得导入 外源构建物的植物细胞； (b)将上一步骤获得的所述导入外源构建物的植物细胞，再生成植株： (c)任选地对所述再生的植株进行性状鉴定，从而获得性状改良的植物。 在另一优选例中，所述植物包括梨属植物，较佳地为亚洲梨。 在本专利技术的第十方面，提供了一种本专利技术第一方面所述多肽或其编码基因的用 途，用于筛选植物果实膨大促进剂或拮抗剂。 在另一优选例中，所述植物包括梨属植物，较佳地为亚洲梨。 在本专利技术的第十一方面，提供了一种筛选植物果实膨大促进剂或拮抗剂的方法， 所述方法包括以下步骤： a)将待测物质给予某植物； b)检测该植物中Ppfw2.2多肽或其编码基因的活性或表达情况；如果与未给予待测物质的对照植物相比，所述Ppfw2.2多肽或其编码基因的活性 或表达下调，则所述待测物质是果实膨大促进剂；如果与未给予待测物质的对照植物相比，所述Ppfw2.2多肽或其编码基因的活性 或表达上调，则所述待测物质是果实膨大拮抗剂。 应理解，在本专利技术范围内中，本专利技术的上述各技术特征和在下文(如实施例）中具 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分离的梨小果多肽(Ppfw2.2)，其特征在于，所述多肽具有调控果实大小的功能，并且，所述多肽选自下组：(i)具有SEQ ID NO.:2所示氨基酸序列的多肽；(ii)将如SEQ ID NO.:2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的，控制果实大小功能的，由(i)衍生的多肽；或(iii)氨基酸序列与SEQ ID NO.:2所示氨基酸序列的同源性≥95％(较佳地≥98％，更佳地≥99％)，具有控制果实大小功能的多肽。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张才喜，李节法，王世平，许文平，王磊，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31