【技术实现步骤摘要】
本申请涉及生物，具体涉及多核苷酸、蛋白质、生物材料及其在提升植物果实品质中的应用。
技术介绍
1、番茄起源于南美洲的安第斯山区，是茄科番茄属的一种一年生或多年生草本植物。番茄是全球第一大蔬菜作物，2020年全球种植面积超500万公顷，产量约为1.87亿吨，产值超过1000亿美元。可溶性固形物含量(ssc)是番茄果实品质的重要组成部分，直接影响了消费者的喜好和加工番茄的经济价值。番茄果实中糖含量约占总可溶性固形物的55％-65％，主要包括果糖和葡萄糖。现有研究表明果实重量和糖含量之间具有严重的负相关性，选择更大的果实往往意味着高糖等位基因的丢失，这直接导致了现代大果番茄品种中ssc含量普遍较低，使得现代商业番茄品种的糖含量基本上不那么令人满意。因此如何在不牺牲果实重量的情况下创造更甜番茄是现代育种学家迫切需要解决的问题。
2、番茄果实中糖积累是一个复杂的生物学过程，是多种植物内源信号和外界环境综合作用的结果，关键调控基因有待进一步发掘。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了多核苷酸、蛋白质、生物材料及其在提升植物果实品质中的应用。本申请通过调控cdpk和/或susy3的蛋白功能、表达量等来实现植物果实ssc、葡萄糖、果糖、柠檬酸、苹果酸含量以及果实重量的调控，提升番茄果实品质及风味。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种多核苷酸，该多核苷酸包含如下核苷酸序列中的至少一种：
4、(1
5、(12)seq id no:3所示序列的互补序列、简并序列或同源序列，其中同源序列为与seq id no:3具有75％或以上同一性的序列；
6、(13)在严紧条件下与seq id no:3所示序列杂交的序列或其互补序列；
7、(14)序列(11)-(13)中任一序列的cdna序列；
8、(15)seq id no:11所示的序列；
9、(16)seq id no:11所示序列的互补序列、简并序列或同源序列，其中同源序列为与seq id no:11具有75％或以上同一性的序列；
10、(17)在严紧条件下与seq id no:11所示序列杂交的序列或其互补序列；
11、(18)序列(15)-(17)中任一序列的cdna序列。
12、cdpks是一类钙离子依赖的蛋白激酶，主要通过磷酸化作用调控下游靶基因的表达。
13、在本专利技术提供的具体实施例中，cdpk为cdpk8和/或cdpk9。cdpk8基因序列为上述(11)-(14)的序列；cdpk9基因序列为上述(15)-(18)的序列。
14、susy3是一种糖基转移酶，在植物中广泛参与多个代谢过程，包括蔗糖的运输和分配、淀粉合成、纤维素合成及细胞壁的组成、生物及非生物逆境等。本专利技术发现了一个钙依赖蛋白激酶8(slcdpk8)，slcdpk8主要在果实大小已固定的成熟果实中表达。本专利技术研究发现cdpk8蛋白能够与susy3蛋白发生相互作用，通过磷酸化susy3蛋白调控其蛋白的稳定性，进而影响番茄果实的糖含量。另外，本专利技术还发现cdpk9同样具有上述功能。
15、在本专利技术提供的具体实施例中，cdpk8的cds序列包含如下序列中的至少一种：
16、(1)seq id no:1所示的序列；
17、(2)seq id no:1所示序列的互补序列、简并序列或同源序列，其中同源序列为与seq id no:1具有75％或以上同一性的序列；
18、(3)在严紧条件下与seq id no:1所示序列杂交的序列或其互补序列；
19、(4)序列(1)-(3)中任一序列的cdna序列。
20、在本专利技术提供的具体实施例中，cdpk9的cds序列包含如下序列中的至少一种：
21、(1)seq id no:9所示的序列；
22、(2)seq id no:9所示序列的互补序列、简并序列或同源序列，其中同源序列为与seq id no:9具有75％或以上同一性的序列；
23、(3)在严紧条件下与seq id no:9所示序列杂交的序列或其互补序列；
24、(4)序列(1)-(3)中任一序列的cdna序列。
25、进一步的，同源序列为与原始核苷酸序列约75％或以上、76％或以上、77％或以上、78％或以上、79％或以上、80％或以上、81％或以上、82％或以上、83％或以上、84％或以上、85％或以上、86％或以上、87％或以上、88％或以上、89％或以上、90％或以上、91％或以上、92％或以上、93％或以上、94％或以上、95％或以上、96％或以上、97％或以上、98％或以上、99％或以上同一性的核苷酸序列，或其相对应的cdna分子。
26、在本专利技术中，同源序列为与原始核苷酸序列具有至少75％、76％、77％、78％、79％、80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或者99％同一性且具有相同功能，均在本专利技术保护范围内。
27、在一些实施例中，同源序列为与原始核苷酸序列具有60-70％、75-85％、76-86％、77-87％、78-88％、79-89％、80-90％、81-91％、82-92％、83-93％、84-94％、85-95％、86-96％、87-97％、88-98％、89-99％、90-95％、91-96％、92-97％、93-98％、94-99％、95-100％、85-90％、86-91％、87-92％、88-93％或89-94％同一性且具有相同功能，均在本专利技术保护范围内。
28、进一步的，所述同源序列与原始核苷酸序列编码完全相同的蛋白保守结构域。具体的，所述蛋白保守结构域如图1所示。
29、其中，核苷酸序列分子可以是dna，如cdna、基因组dna或重组dna；核苷酸序列分子也可以是rna，如mrna或hnrna等。
30、cdpk8和/或cdpk9的核苷酸序列在不同的番茄材料中不一定是完全相同的，本专利技术提供了研究过程中获得的其他番茄材料中的cdpk8和/或cdpk9的核苷酸序列，其中，不同品种间cdpk8基因组同一性为98.734％～100％，cds同一性为92.83％～100％(具体见表1)，其中不完全相同的序列如seq id no：23-36、seq id no：37-65所示；不同品种间cdpk9基因组同一性为98.734％～100％，cds同一性为90.59％～100％(具体见表2)，其中不完全相同的序列如seq id no：95-108、seq id no：109-152所示。
31、本专利技术还提供了一种蛋白质，该蛋白质为如下序列中的至少一种：...
【技术保护点】
1.一种多核苷酸，其特征在于，所述多核苷酸包含如下核苷酸序列中的至少一种：
2.一种蛋白质，其特征在于，所述蛋白质为如下序列中的至少一种：
3.一种生物材料，其特征在于，所述生物材料为下述(31)至(35)中的任一种：
4.权利要求1所述多核苷酸、权利要求2所述蛋白质、权利要求3所述生物材料中的任一种在提升植物果实品质中的应用。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述植物为浆果类植物。
6.根据权利要求4或5所述的应用，其特征在于，所述提升植物果实品质包括提高植物果实中SSC、糖、柠檬酸的含量，降低苹果酸的含量，以及维持果实重量；
7.多核苷酸、蛋白质、生物材料及其在提升植物果实品质中的应用，其特征在于，通过如下方法中的至少一种，降低SuSy3蛋白的磷酸化水平：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法(1)中，抑制CDPK的表达或者使CDPK的磷酸化酶失活的方法包括调控启动子和/或改变编码区。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述方法(2)中，突变位点
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法(3)中，将SuSy3蛋白在果实中进行特异超量表达的启动子为E8启动子。
...【技术特征摘要】
1.一种多核苷酸，其特征在于，所述多核苷酸包含如下核苷酸序列中的至少一种：
2.一种蛋白质，其特征在于，所述蛋白质为如下序列中的至少一种：
3.一种生物材料，其特征在于，所述生物材料为下述(31)至(35)中的任一种：
4.权利要求1所述多核苷酸、权利要求2所述蛋白质、权利要求3所述生物材料中的任一种在提升植物果实品质中的应用。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述植物为浆果类植物。
6.根据权利要求4或5所述的应用，其特征在于，所述提升植物果实品质包括提高植物果实中ssc、糖、柠檬酸的含量，降低苹果酸的含...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄三文，张金喆，吕宏君，陈洁，祝光涛，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业基因组研究所，
类型：发明
国别省市：
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