System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 石榴ABCG9基因及其应用制造技术_技高网

石榴ABCG9基因及其应用制造技术

技术编号:42472115 阅读:18 留言:0更新日期:2024-08-21 12:56
本发明专利技术属于植物生物技术领域,具体公开了一种石榴ABCG9基因及其应用。本发明专利技术首次克隆获得石榴PgABCG9基因,核酸序列如SEQ ID No.1所示。PgABCG9仅在石榴内种皮中表达,且转录水平与石榴种子硬度呈负相关。在相同生长条件下,PgABCG9转基因拟南芥植株表现出生长较为缓慢,木质素沉积减少,木质素生物合成基因表达水平降低,木质素生物合成途径中的代谢产物含量降低。亚细胞定位分析表明,PgABCG9定位于高尔基体。PgABCG9在木质素生物合成中发挥负调节作用,并可能调控石榴内种皮木质素合成,调节籽粒硬度,可为今后从木质素方向着手改良石榴等核果类果树的果实品质奠定基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基因工程,尤其涉及石榴abcg9基因及其负调控木质素合成的应用。


技术介绍

1、石榴属于桃金娘目千屈菜科石榴属,是一种落叶灌木或乔木。石榴栽培历史悠久,具有较高的营养、药用和观赏价值。石榴的食用部位是籽粒(种子),石榴籽粒硬度会影响果实的口感和消费者的认可度,根据籽粒硬度可以将石榴品种分为硬籽石榴和软籽石榴。软籽石榴种子柔软可食用,受到消费者的喜爱。

2、石榴籽粒硬度是每个品种的独特特征,主要由基因型决定。确定影响籽粒硬度形成的关键基因并开发分子标记,将有助于加快软籽石榴品种选育的进程。石榴籽粒主要由外种皮、内种皮和种仁构成,内种皮含有更多的木质素、纤维素和半纤维素,石榴内种皮积累大量木质素导致籽粒硬度增加。

3、木质素是植物次生细胞壁中主要的酚类聚合物,木质素的合成过程比较复杂,木质素单体对香豆醇、松柏醇和芥子醇在细胞内合成,转运到细胞壁,在漆酶和过氧化物酶作用下,分别聚合成h、g和s型木质素,或者被转运到液泡等胞内隔区进行储存,减少木质素合成。木质素单体的合成、转运及氧化聚合均对木质素的生物合成发挥重要作用。木质素单体在细胞内的合成以及在细胞壁的氧化聚合研究的较为清楚,但木质素单体的转运机制尚不清楚,特别是参与木质素单体在细胞内转运的基因尚待鉴定。

4、atp结合盒(abc)转运蛋白是已知的最大和最古老的蛋白质家族之一,广泛存在于真核生物和原核生物中,abcg是abc转运蛋白家族中的最大的亚家族,转运底物广泛,相同蛋白可以转运多种底物。许多abcg转运蛋白的功能已被鉴定,在抗生素抗性、激素运输、细胞解毒和抗金属、角质层形成、病原抗性和花粉壁形成等多个方面发挥重要作用。有研究表明abcg家族成员参与木质素单体/单体糖苷的转运,在拟南芥中,atabcg9、11、14参与脂质/甾醇的稳态调控,在维管束发育过程中发挥作用。atabcg29将木质素单体对香豆醇从细胞内转运到细胞壁,参与木质素合成。目前尚未见有其他abcg蛋白负调控木质素合成的报道。

5、石榴籽粒硬度与籽粒内种皮中木质素含量呈显著正相关,石榴abcg9在内种皮特异性表达,在软籽品种中的表达量比硬籽品种中的高,目前还未见石榴abcg9基因功能鉴定相关报道,开展pgabcg9基因功能研究具有重要意义,为进一步探讨pgabcg9参与石榴籽粒硬度形成中的作用奠定了基础。


技术实现思路

1、本专利技术目的之一在于,提出一种石榴pgabcg9基因,其核酸序列如seq id no.1所示。

2、优选地,pgabcg9基因定位于高尔基体中。

3、本专利技术目的之二在于,提出上述pgabcg9基因负调节石榴种子硬度的应用。

4、本专利技术目的之三在于,提出上述pgabcg9基因在选育软籽石榴品种中的应用。

5、本专利技术目的之四在于,提出一种重组载体,含有上述pgabcg9基因。

6、本专利技术目的之五在于,提出一种宿主细胞,含有上述重组载体。

7、本专利技术目的之六在于,提出上述pgabcg9基因、或上述重组载体、或上述宿主细胞在抑制植物木质素合成与积累中的应用。

8、优选地,植物为石榴或拟南芥。

9、本专利技术目的之七在于,提出一组引物对,如seq id no.2和seq id no.3所示。

10、本专利技术目的之八在于,提出上述引物对在扩增上述pgabcg9基因中应用。

11、本专利技术成功克隆出了石榴中的功能基因pgabcg9,通过荧光定量分析,发现pgabcg9在石榴种子的内种皮中特异表达;测定其在石榴不同组织及不同籽粒硬度石榴内种皮中的相对表达水平,其表达水平随着种子的发育而增加,且表达水平与石榴籽粒硬度呈负相关,证实pgabcg9基因可能负调控籽粒硬度的形成,对石榴软籽品种改良具有重要意义。

12、本专利技术将pgabcg9基因插入到过表达载体上组成重组质粒,构建了pgabcg9基因的过表达载体,通过根癌农杆菌介导转化拟南芥,成功获得pgabcg9基因过表达转基因阳性株系,使其在拟南芥中过量表达。pgabcg9基因过表达植株表现出生长缓慢,其木质素合成与积累受到抑制,而在含有木质素单体松柏醇、芥子醇的培养基中,过表达pgabcg9基因则能够改善拟南芥植株生长,证实pgabcg9基因参与木质素单体的转运。

13、本专利技术在拟南芥原生质体中的亚细胞定位,表明了pgabcg9基因定位于高尔基体中,在高尔基体中发挥作用。本专利技术为石榴籽粒硬度研究和石榴种质资源遗传改良提供理论依据。

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【技术保护点】

1.一种石榴PgABCG9基因,其特征在于,其核酸序列如SEQ IDNo.1所示。

2.根据权利要求1所述PgABCG9基因,其特征在于,其定位于高尔基体中。

3.如权利要求1或2所述PgABCG9基因负调节石榴种子硬度的应用。

4.如权利要求1或2所述PgABCG9基因在选育软籽石榴品种中的应用。

5.一种重组载体,其特征在于,所述重组载体含有如权利要求1或2所述PgABCG9基因。

6.一种宿主细胞,其特征在于,所述宿主细胞含有如权利要求5所述的重组载体。

7.如权利要求1或2所述PgABCG9基因、或如权利要求5所述重组载体、或如权利要求6所述宿主细胞在抑制植物木质素合成与积累中的应用。

8.根据权利要求7所述应用,其特征在于,植物为石榴或拟南芥。

9.一组引物对,其特征在于,如SEQ ID No.2和SEQ ID No.3所示。

10.如权利要求9所述引物对在扩增如权利要求1或2所述PgABCG9基因中应用。

【技术特征摘要】

1.一种石榴pgabcg9基因,其特征在于,其核酸序列如seq idno.1所示。

2.根据权利要求1所述pgabcg9基因,其特征在于,其定位于高尔基体中。

3.如权利要求1或2所述pgabcg9基因负调节石榴种子硬度的应用。

4.如权利要求1或2所述pgabcg9基因在选育软籽石榴品种中的应用。

5.一种重组载体,其特征在于,所述重组载体含有如权利要求1或2所述pgabcg9基因。

6.一种宿主细胞,...

【专利技术属性】
技术研发人员:黎积誉秦改花曹榛
申请(专利权)人:安徽省农业科学院园艺研究所
类型:发明
国别省市:

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