本发明专利技术涉及一种香蕉果实可溶性淀粉合成酶基因MaSSIII‑1，其核苷酸序列如SEQ ID NO:1，一种香蕉果实可溶性淀粉合成酶基因MaSSIII‑1编码的蛋白质，氨基酸序列如SEQ ID NO:2，本发明专利技术还涉及香蕉果实可溶性淀粉合成酶基因MaSSIII‑1的应用。本发明专利技术的基因MaSSIII‑1能够改善果实支链淀粉品质，提高果实质量和品质。例如将其导入番茄中，获得35S启动子驱动的MaSSIII‑1转基因番茄2个独立株系，过量表达MaSSIII‑1改变了淀粉颗粒形态(淀粉颗粒表面出现明显的十字裂痕)，提高了MaSSIII‑1表达量、SS酶活性和支链淀粉含量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物
，涉及一种基因及其应用，同时也涉及到该基因编码蛋白质，尤其涉及一种改良植物果实支链淀粉品质的基因及其编码产物与应用。
技术介绍
香蕉果实淀粉代谢直接影响我国和世界香蕉产量和品质，其关键酶基因的研究是提高产量、改善品质、满足淀粉品质多样化需求的基础。可溶性淀粉合成酶(Solublestarchsynthase，SS)主要参与支链淀粉的代谢。它通过α-1,4-D-糖苷键将ADPG中的葡萄糖残基加到侧链的非还原端，并且它的活性与支链淀粉的积累呈显著正相关。至今为止，人们已经报道了4种SS同工酶，分别是SSI、SSII、SSIII和SSIV(BallandMorell，2003)，SSI是延长较短的支链，SSII和SSIII则是分别延长中间长度和较长的支链(BallandMorell，2003)，SSIV可能是参与淀粉颗粒形成的起始阶段，生成较短的葡聚糖链(Roldánetal.，2007)。抑制SSIII-1表达，导致长链支链淀粉含量下降，并影响了支/直链淀粉比例，在maize，拟南芥(Zhangetal.，2005)，水稻(Dianetal.，2005)、玉米(Zhuetal.，2014)及马铃薯(杜宏辉,2011)中均有相关报道。尽管在很多植物中都对SS进行了研究，然而在鲜食淀粉转化型果实，如：香蕉、猕猴桃、芒果等，却未见相关报道。因此，开展香蕉MaSSIII-1基因的相关研究对调控支链淀粉含量或提高作物产量、改善淀粉品质、培育优质香蕉新品种具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种从巴西香蕉获得的一种改良植物果实支链淀粉品质的基因，以及该基因编码产物与应用。本专利技术的第一个方面是提供一种香蕉果实可溶性淀粉合成酶基因MaSSIII-1，其核苷酸序列如SEQIDNO:1所示。本专利技术的第二个方面是提供一种本专利技术第一个方面所述的香蕉果实可溶性淀粉合成酶基因MaSSIII-1编码的蛋白质，其氨基酸序列如SEQIDNO:2所示。本专利技术的第三个方面是提供一种表达载体，其包含原始载体和本专利技术第一个方面所述的香蕉果实可溶性淀粉合成酶基因MaSSIII-1。其中，所述原始载体可以采用基因重组领域中常用的载体，例如病毒、质粒等。本专利技术对此不进行限定。在本专利技术的一个具体实施方式中，所述原始载体采用pCAMBIA-1302载体质粒，但应当理解的是，本专利技术还可以采用其他质粒、或者病毒等。优选地，所述原始载体为pCAMBIA-1302载体质粒，SEQIDNO:1所示核苷酸序列位于pCAMBIA-1302载体质粒的NcoI和SpeI两限制性内切酶位点之间。本专利技术的第四个方面是提供本专利技术第一个方面所述的香蕉果实可溶性淀粉合成酶基因MaSSIII-1、或者本专利技术第三个方面所述的表达载体在改良植物果实支链淀粉品质中的应用。其中，本专利技术第一个方面所述的香蕉果实可溶性淀粉合成酶基因MaSSIII-1、或者本专利技术第三个方面所述的表达载体体改变果实淀粉颗粒形态，提高了MaSSIII-1表达量、SS酶活性和支链淀粉含量。本专利技术的第五个方面是提供一种在番茄中过表达可溶性淀粉合成酶基因MaSSIII-1的应用方法，用本专利技术第三个方面所述的表达载体重组质粒转化番茄叶盘。本专利技术的第六个方面是提供一种用于扩增可溶性淀粉合成酶基因MaSSIII-1的引物，其核苷酸序列如SEQIDNO:3和SEQIDNO:4所示。本专利技术的基因MaSSIII-1能够改善果实支链淀粉品质，提高果实质量和品质。例如将其导入番茄中，获得35S启动子驱动的MaSSIII-1转基因番茄2个独立株系，过量表达MaSSIII-1改变了淀粉颗粒形态(淀粉颗粒表面出现明显的十字裂痕)，提高了MaSSIII-1表达量、SS酶活性和支链淀粉含量。附图说明图1为MaSSIII-1基因扩增电泳结果图，其中，M1：DL2000DNAMarker；泳道1：MaSSIII-1基因PCR产物。图2为pCAMBIA-MaSSIII-1双酶切验证电泳结果图，其中，M1：DL2000DNAMarker，泳道2：为pCAMBIA-MaSSIII-1重组质粒双酶切结果。图3为MaSSIII-1转基因番茄的Southernblot分析(A)以及果实形状(B)、淀粉颗粒(C)、基因表达(D)、总淀粉含量(E)、支链淀粉含量(F)和SS酶活性(G)的变化。其中，WT：野生型；L4、L11：MaSSIII-1转基因植株；IG：幼果期；MG：绿果期；BR：转色期；RR：红熟期；＊代表MaSSIII-1转基因植株与野生型的数值达到了差异显著水平(＊p<0.05；＊＊p<0.01)；Scalebar＝15μm。具体实施方式下面结合具体的实施例对本专利技术作进一步的说明，以更好地理解本专利技术。一、基因获得以巴西蕉果实cDNA为模板，以5’-CCCATGGGATGTTCCGTGTTTCA-3’5’-GACTAGTCTTATGATACGTGCCTG-3’为引物，通过PCR方法扩增获得的一种含有碱基序列为2397bp(图1)，其序列如SEQIDNo.1所示；编码MaSSIII-1基因的氨基酸序列如SEQIDNo.2所示。二、表达载体构建将上述香蕉果实可溶性淀粉合成酶基因MaSSIII-1的核苷酸序列，利用NcoI和SpeI两种限制性内切酶分别对目的片段及pCAMBIA-1302载体质粒双酶切，将酶切后的目的片段与植物表达载体pCAMBIA-1302片段进行回收、连接、转化及测序验证正确，即得香蕉果实可溶性淀粉合成酶基因MaSSIII-1的表达载体(图2)。三、表达载体转化至番茄叶盘用上述的表达载体重组质粒通过农杆菌转化至番茄叶盘。农杆菌叶盘转化法具体实验步骤如下：(1)pCAMBIA-1302-MaSSIII-1载体的农杆菌转化：取200μL冰浴上融化的根癌农杆菌LBA4404感受态细胞，加入pCAMBIA-1302-MaSSIII-1重组质粒2μg，轻轻混匀，在冰浴中放置30min；转入液氮中冷冻3min，迅速置37℃水浴中温育5min；加入800μLYEP液体培养基，28℃，250rpm预培养4～5h；吸取300μL菌液至含有50mg/LRif的YEP固体选择培养基上，均匀涂布于整个平板；将平板置于28℃至液体被吸收，倒置平板，28℃培养2～3天，挑选单菌落，验证检测，将转化正确的农杆菌菌液用于下一步实验。(2)根癌农杆菌介导番茄遗传转化：在超净工作台上将番茄种子浸泡于5mL75％乙醇的无菌离心管中1min，浸泡期间充分晃动，然后用无菌水冲洗三次；20％次氯酸钠溶液浸泡15min，浸泡期间充分晃动，用无菌水冲洗三次；将番茄种子置于无菌滤纸上，晾干水分，播种于MS固体培养基中，于25℃，黑暗条件下培养4～5天；当种子开始萌发后，将其转移到25℃，1800Lux光照强度，16h光照，8h黑暗条件下培养；待其长出两片子叶时，用无菌刀片切取约0.5×0.5cm2大小的叶片置于番茄分化培养基(MS固体培养基+2.0mg/L6-BA/ZT+0.2mg/LIAA)上，25℃黑暗条件下培养2天左右，待叶片切口出刚刚开始膨大时即可；将已经转化pCAMBIA-1302-MaSSI本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种香蕉果实可溶性淀粉合成酶基因MaSSIII‑1，其特征在于，其核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。
【技术特征摘要】
1.一种香蕉果实可溶性淀粉合成酶基因MaSSIII-1，其特征在于，其核苷酸序列如SEQIDNO:1所示。2.一种权利要求1所述的香蕉果实可溶性淀粉合成酶基因MaSSIII-1编码的蛋白质，其特征在于：其氨基酸序列如SEQIDNO:2所示。3.一种表达载体，其特征在于，其包含原始载体和权利要求1所述的香蕉果实可溶性淀粉合成酶基因MaSSIII-1。4.根据权利要求3所述的表达载体，其特征在于，所述原始载体为pCAMBIA-1302载体质粒，SEQIDNO:1所示核苷酸序列位于pCAMBIA-1302载体质粒的NcoI和SpeI两限制性内切酶位点之间。5.如权利要求1所述的香蕉果实可溶...
【专利技术属性】
技术研发人员：苗红霞，孙佩光，徐碧玉，金志强，张凯星，刘菊华，张建斌，贾彩虹，王静毅，王卓，
申请(专利权)人：中国热带农业科学院热带生物技术研究所，
类型：发明
国别省市：海南;46
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