调控苹果香气合成以及植物耐逆性的MdASG1蛋白及其编码基因和应用制造技术

本发明专利技术公开了调控苹果香气合成以及植物耐逆性的MdASG1蛋白及其编码基因和应用。本发明专利技术提供了一种蛋白质，获自苹果，命名为MdASG1蛋白，是由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质。编码MdASG1蛋白的基因，命名为MdASG1基因，也属于本发明专利技术的保护范围。本发明专利技术还保护MdASG1蛋白的应用：调控植物果实中的挥发性醇和/或挥发性酯和/或挥发性醛的含量；增加植物果实中的挥发性醇和/或挥发性酯和/或挥发性醛的含量；调控植物的耐逆性；增加植物的耐逆性。本发明专利技术对于植物育种，特别是苹果育种和番茄育种，具有重大的应用推广价值。具有重大的应用推广价值。

【技术实现步骤摘要】
调控苹果香气合成以及植物耐逆性的MdASG1蛋白及其编码基因和应用


[0001]本专利技术属于生物
，涉及调控苹果香气合成以及植物耐逆性的MdASG1蛋白及其编码基因和应用。

技术介绍

[0002]苹果作为重要的经济果树，在世界范围内广泛种植，中国作为世界苹果生产大国，栽培面积及产量占世界苹果的大约50％，苹果产业作为优势主栽区的支柱产业，对推动当地经济效益有重要意义。
[0003]香气作为一种重要的次生代谢物质，广泛参与植物各项生命活动中，包括防御或者吸引昆虫、抵御病原微生物入侵、促进种子传播和植物繁殖。苹果果实中释放的挥发性香气作为重要的感官品质，影响着消费者的喜好和商品的市场竞争力。近年来，育种者主要聚焦在果实产量、抗病性、果实着色而较少关注果实风味，导致传统老品种风味化学物质缺失，从而减弱消费者购买苹果的欲望。
[0004]苹果香气合成途径主要包括脂氧合酶途径、β氧化途径、氨基酸途径和萜类物质合成途径。成熟苹果中产生300多种香气物质，主要包括酯类和醇类，酯类中主要物质有乙酸己酯和2
‑
己烯
‑1‑
醇乙酸酯，醇类中主要物质为1
‑
己醇，其中脂氧合酶途径是成熟苹果挥发性香气合成的主要贡献者。目前的研究往往局限于采用一些栽培措施如利用LED灯、人工授粉、栽种专用授粉树和施用维生素B6等来促进苹果香气物质产生。影响果实芳香物质积累的因素除了转录调控，还有一些环境因素，适度胁迫条件可以诱导果实芳香物质的积累，然而关于胁迫介导香气物质积累的调控机制尚不清楚。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供调控苹果香气合成以及植物耐逆性的MdASG1蛋白及其编码基因和应用。
[0006]本专利技术提供了一种蛋白质，获自苹果，命名为MdASG1蛋白，是如下(a1)或(a2)：
[0007](a1)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；
[0008](a2)将序列1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物果实芳香物质含量和/或植物耐逆性相关的由序列1衍生的蛋白质。
[0009]为了使(a1)中的MdASG1蛋白便于纯化和检测，可在由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。
[0010]表1标签的序列
[0011][0012][0013]上述(a2)中的蛋白可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述(a2)中的蛋白的编码基因可通过将序列表中序列2或序列3所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变，和/ 或在其5
′
端和/或3
′
端连上表1所示的标签的编码序列得到。
[0014]编码MdASG1蛋白的基因，命名为MdASG1基因，也属于本专利技术的保护范围。
[0015]MdASG1基因具体为如下(1)或(2)或(3)或(4)或(5)：
[0016](1)编码区如序列表中序列2所示的DNA分子；
[0017](2)编码区如序列表中序列2第1
‑
1311位核苷酸所示的DNA分子；
[0018](3)序列表中序列3所示的DNA分子；
[0019](4)在严格条件下与(1)或(2)或(3)限定的DNA序列杂交且编码所述蛋白质的DNA分子；
[0020](5)与(1)或(2)或(3)限定的DNA序列具有90％以上同源性且编码所述蛋白质的DNA分子。
[0021]上述严格条件可为用0.1
×
SSPE(或0.1
×
SSC)，0.1％SDS的溶液，在DNA或者RNA 杂交实验中65℃下杂交并洗膜。
[0022]含有MdASG1基因的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系、转基因植物组织或重组菌均属于本专利技术的保护范围。
[0023]本专利技术还保护MdASG1蛋白的应用，为如下(b1)和/或(b2)和/或(b3)和/或 (b4)：
[0024](b1)调控植物果实中的挥发性醇和/或挥发性酯和/或挥发性醛的含量；
[0025](b2)增加植物果实中的挥发性醇和/或挥发性酯和/或挥发性醛的含量；
[0026](b3)调控植物的耐逆性；
[0027](b4)增加植物的耐逆性。
[0028]所述调控为正调控。
[0029]MdASG1蛋白蛋白含量增加，植物果实中的挥发性醇和/或挥发性酯和/或挥发性醛的含量增加。
[0030]MdASG1蛋白蛋白含量增加，植物的耐逆性增加。
[0031]本专利技术还保护MdASG1基因的如下应用：培育果实中的挥发性醇和/或挥发性酯和/ 或挥发性醛的含量增加的转基因植物。
[0032]本专利技术还保护用于抑制MdASG1基因表达的物质的如下应用：培育果实中的挥发性醇和/或挥发性酯和/或挥发性醛的含量降低的转基因植物。
[0033]本专利技术还保护MdASG1基因在培育耐逆性增加的转基因植物中的应用。
[0034]本专利技术还提供了一种培育转基因植物的方法，包括如下步骤：将MdASG1基因导入出发植物，得到果实中的挥发性醇和/或挥发性酯和/或挥发性醛的含量高于所述出发植物的转基因植物。
[0035]本专利技术还保护一种培育转基因植物的方法，包括如下步骤：将MdASG1基因导入出
发植物，得到耐逆性高于所述出发植物的转基因植物。
[0036]所述MdASG1基因具体可通过含有MdASG1基因的重组表达载体导入所述出发植物。
[0037]可用现有的植物表达载体构建含有MdASG1基因的重组表达载体。使用MdASG1基因构建重组表达载体时，可在其转录起始核苷酸前加上任何一种增强型、组成型、组织特异型或诱导型启动子，它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用；此外，使用MdASG1基因构建重组表达载体时，还可使用增强子，包括翻译增强子或转录增强子，这些增强子区域可以是ATG起始密码子或邻接区域起始密码子等，但必需与编码序列的阅读框相同，以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的，可以是天然的，也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用植物表达载体进行加工，如加入在植物中表达可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因、具有抗性的抗生素标记物或是抗化学试剂标记基因等。从转基因植物的安全性考虑，可不加任何选择性标记基因，直接以表型筛选转化植株。所述重组表达载体的出发载体可为pCB302载体或pHB载体。所述重组表达载体具体可为如下重组质粒：用序列表的序列2中第1
‑
1311位核苷酸所示的DNA分子取代了pHB载体中HindⅢ和BamHⅠ酶切位点之间的小片段。所述重组表达载体具体可为如下重组质粒：用序列表的序列2中第1
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蛋白质，是如下(a1)或(a2)：(a1)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(a2)将序列1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物果实芳香物质含量和/或植物耐逆性相关的由序列1衍生的蛋白质。2.编码权利要求1所述蛋白质的基因。3.如权利要求2所述的基因，其特征在于：所述基因为如下(1)或(2)或(3)或(4)或(5)：(1)编码区如序列表中序列2所示的DNA分子；(2)编码区如序列表中序列2第1
‑
1311位核苷酸所示的DNA分子；(3)序列表中序列3所示的DNA分子；(4)在严格条件下与(1)或(2)或(3)限定的DNA序列杂交且编码所述蛋白质的DNA分子；(5)与(1)或(2)或(3)限定的DNA序列具有90％以上同源性且编码所述蛋白质的DNA分子。4.含有权利要求2或3所述基因的重组表达载体、表达盒、转基因细胞系、转基因植物组织或重组菌。5.权利要求1所述蛋白质的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王楠，张静，陈学森，张宗营，毛志泉，张淑辉，刘文军，张素素，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：