一种抑制马铃薯龙葵素的方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种抑制马铃薯龙葵素的方法及应用。特别是，乙烯响应因子的过量表达可有效抑制马铃薯块茎龙葵素的表达，而不影响马铃薯其他部分的龙葵素含量，该基因在马铃薯育种中发挥重要作用。种中发挥重要作用。种中发挥重要作用。

【技术实现步骤摘要】
一种抑制马铃薯龙葵素的方法及应用


[0001]本专利技术属于植物基因工程领域，具体地说，涉及一种抑制马铃薯龙葵素的方法及应用。

技术介绍

[0002]马铃薯(Solanum tuberosum)是一年生茄科作物，除了可提供大量的优质淀粉外，马铃薯还富含维生素C、氨基酸、矿物质及膳食纤维，可满足我国居民营养多元、健康饮食的追求，是继水稻、小麦之后的世界第三大粮食作物。然而，马铃薯在储藏过程中常常会因为环境不适引起块茎的发芽和腐烂，导致以龙葵素为主的有毒物质产生，产生令人不悦的苦涩味(10
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20mg/100g
·
FW)，过量摄入还会导致人畜中毒(2
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5mg/kg体重)，是目前需要十分重视的食品安全问题。
[0003]龙葵素又称茄碱，是植物甾族糖苷生物碱(Steroidal Glycoalkaloid,SGAs)的总称，由疏水苷元(糖苷配基)和亲水寡糖链组成，苷元部分由1个环戊烷多氢菲(非极性的甾体单元)和1个含氮杂环(氮核)连接而成。目前已知的龙葵素有100多种，多存在于茄科和百合科的植物中。马铃薯中龙葵素主要成分除了α
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茄碱(α
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solanine,C
45
H
73
O
15
N)和α
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卡茄碱(α
‑
chaconine,C
45
H
73
O
14
N)外，还包括少量的垂茄碱、克莫森茄碱、次勒帕茄碱和勒帕茄碱，但因在马铃薯块茎中，α
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茄碱和α
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卡茄碱占龙葵素总量的95％以上，因此通常以α
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茄碱和α
‑
卡茄碱的含量总和代表马铃薯的总龙葵素含量。
[0004]虽然马铃薯中的龙葵素很大程度上造成了较为严重的食品安全问题，但是茎叶中龙葵素的积累可有效预防病虫的危害，因此，在不影响马铃薯植株生长的情况下有效降低薯块中龙葵素的含量是十分必须的，也是马铃薯育种的重要目标之一。

技术实现思路

[0005]鉴于此，为了解决上述现有技术中存在的弊端，本专利技术克隆了乙烯响应因子基因发现其可作为StTSI(薯块龙葵素抑制子，tuber SGAs inhibitor)基因，可以有效地降低薯块中的龙葵素含量，StTSI基因的过量表达可以大幅降低薯块中龙葵素的含量，但不影响植株叶片内的龙葵素含量，从而有效避免因龙葵素导致的食品安全问题。乙烯响应因子可以作为马铃薯薯块龙葵素含量的有效抑制因子。
[0006]本专利技术的第一方面，提供了一种转基因的植株的构建方法，所述转基因的植株过表达乙烯响应因子。
[0007]优选的，所述的乙烯响应因子的编码序列包含与SEQ ID NO：1具有80％以上的同源性或者包含SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列。
[0008]优选的，所述的乙烯响应因子的氨基酸序列包含与SEQ ID NO：2具有80％以上的同源性或者包含SEQ ID NO：2所示的氨基酸序列。
[0009]优选的，所述的构建方法包括将编码与SEQ ID NO：2具有80％以上的同源性或者包含SEQ ID NO：2所示的氨基酸序列的核苷酸序列导入植株的基因组中。
[0010]优选的，所述的构建方法包括将与SEQ ID NO：1具有80％以上的同源性或者包含SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列导入植株的基因组中。
[0011]优选的，所述的构建方法包括使用包含编码乙烯响应因子的序列的载体进行转基因的植株的构建。
[0012]优选的，所述的载体为植物双元载体。
[0013]优选的，所述的载体包含35S启动子。
[0014]优选的，所述的乙烯响应因子在染色体上表达或在载体上表达。
[0015]优选的，所述的植株为马铃薯植株，进一步优选的，所述的马铃薯植株品种为CIP65。
[0016]优选的，所述的马铃薯植株的根、茎、叶、花、果实和/或种子的龙葵素含量降低，进一步优选的，所述的马铃薯茎的龙葵素含量降低，更优选的，所述的马铃薯块茎的龙葵素含量降低。
[0017]优选的，所述的构建方法包括以下步骤：
[0018]1)将乙烯响应因子的编码序列通过同源重组技术导入载体；
[0019]2)植株预培养；
[0020]3)侵染及共培养：通过农杆菌转化法将1)中载体导入到植株中；
[0021]4)筛选愈伤、分化、生根、移栽、鉴定后得到过表达乙烯响应因子的植株。
[0022]优选的，所述的鉴定步骤包括：
[0023](1)DNA提取；
[0024](2)载体转入鉴定：进行PCR扩增鉴定，然后进行琼脂糖凝胶电泳；
[0025](3)RNA提取和反转录；
[0026](4)qPCR测定表达量变化。
[0027]本专利技术的第二方面，提供了一种上述的构建方法获得的植株，所述的植株为马铃薯植株，优选的，所述的马铃薯植株品种为CIP65。
[0028]优选的，所述的马铃薯植株的根、茎、叶、花、果实和/或种子的龙葵素含量降低，进一步优选的，所述的马铃薯茎的龙葵素含量降低，更优选的，所述的马铃薯块茎的龙葵素含量降低。
[0029]优选的，所述的龙葵素包括α
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茄碱和α
‑
卡茄碱。
[0030]本专利技术的第三方面，一种抑制马铃薯中龙葵素的方法，所述的方法包括培养采用上述的构建方法获得的转基因的植株，然后获得马铃薯。
[0031]优选的，所述的马铃薯植株的根、茎、叶、花、果实和/或种子的龙葵素含量降低，进一步优选的，所述的马铃薯茎的龙葵素含量降低，更优选的，所述的马铃薯块茎的龙葵素含量降低。
[0032]优选的，所述的龙葵素包括α
‑
茄碱和α
‑
卡茄碱。
[0033]本专利技术的第四方面，提供了一种细胞，所述的细胞过表达乙烯响应因子。
[0034]优选的，所述的乙烯响应因子的编码序列包含与SEQ ID NO：1具有80％以上的同源性或者包含SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列。
[0035]优选的，所述的乙烯响应因子的氨基酸序列包含与SEQ ID NO：2具有80％以上的同源性或者包含SEQ ID NO：2所示的氨基酸序列。
[0036]优选的，所述的细胞包括包含编码乙烯响应因子的序列的载体。
[0037]优选的，所述的载体为植物双元载体。
[0038]优选的，所述的载体包含35S启动子。
[0039]优选的，所述的细胞为马铃薯植株的细胞，进一步优选的，所述的马铃薯植株品种为CIP65。
[0040]本专利技术的第五方面，提供了乙烯响应因子在抑制植株龙葵素中的应用，所述的植株过表达乙烯响应因子。
[0041]优选的，所述的乙烯响应因子的编码序列包含与SEQ I本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转基因的植株的构建方法，其特征在于，所述转基因的植株过表达乙烯响应因子。2.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述的构建方法包括将编码与SEQ ID NO：2具有80％以上的同源性或者包含SEQ ID NO：2所示的氨基酸序列的核苷酸序列导入植株的基因组中。3.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述的构建方法包括将与SEQ ID NO：1具有80％以上的同源性或者包含SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列导入植株的基因组中。4.根据权利要求1
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3任一所述的构建方法，其特征在于，所述的构建方法包括使用包含编码乙烯响应因子的序列的载体进行转基因的植株的构建，优选的，所述的载体为植物双元载体。5.根据权利要求1
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4任一所述的构建方法，其特征在于，所述的乙烯响应因子在染色体上表达或在载体上表达。6.根据权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：马玲，尚轶，白如仟，高冬丽，滕林琳，方红，
申请(专利权)人：云南师范大学，
类型：发明
国别省市：