一种与草莓果实成熟相关的FaLEA167基因及其应用

本发明涉及生物信息技术与生物工程领域，特别是涉及一种与草莓果实成熟相关的falea167基因及其应用。

背景技术：

1、晚期胚胎发生丰富蛋白(late embryogenesis abundant,lea)是一类分子量较小的亲水性蛋白质，在种子的形成和发育中发挥着至关重要的作用。此外，研究表明lea蛋白还具有保护植物免受多种非生物胁迫的功能。过表达lea基因可以提高转基因植物的抗寒性、耐旱性和耐盐性，而lea4组基因的沉默则会导致缺水敏感性。此外，许多lea蛋白的表达受到脱落酸(aba)的调节。例如，lea4成员可能被外源aba上调，因此在玉米胚胎发育过程中参与干旱反应。然而，aba不仅是脱水胁迫中的关键激素，也是草莓果实成熟的关键调节因子之一，可能表明lea基因在果实成熟中发挥着潜在的重要作用。目前，关于lea在成熟中的作用和功能鉴定，仅限于在柑橘中的研究。研究表明，culea5是lea5组成员之一，受到aba的诱导，在柑橘的果实成熟过程中发挥着重要作用。但是，参与草莓果实成熟的lea成员需要进一步探索。

2、迄今为止，lea蛋白已在全基因组水平上在许多物种中进行了鉴定和分析，如拟南芥、黄瓜、莲花、小麦、橙子和土豆。然而，栽培草莓(fragaria×ananassa duch.)lea蛋白的家族成员、进化方面和功能等信息仍然缺失。并且，同一家族的基因成员数量从几个到几百个不等，由多基因控制的性状存在主效基因。目前，关于多基因成员的基因家族功能鉴定多数采用随机选择，或者逐个挑选基因进行功能验证。容易漏选，误选，且工作量繁琐、巨大。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种与草莓果实成熟相关的falea167基因及其应用，以解决上述现有技术存在的问题，falea167基因通过调控果实颜色、花青素和柠檬酸含量，延缓草莓果实成熟。因此可将falea167基因应用于草莓遗传育种中，为草莓品种改良奠定重要基础。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种与草莓果实成熟相关的falea167基因，所述falea167基因的核苷酸序列如seq id no：1所示。

4、本发明还提供一种上述falea167基因编码的蛋白质，所述蛋白质的氨基酸序列如seq id no：2所示。

5、本发明还提供一种上述的falea167基因或上述的蛋白质在调控草莓果实成熟中的应用。

6、进一步地，通过提高所述falea167基因或所述蛋白质的表达量，延缓草莓成熟。

7、进一步地，将所述falea167基因插入过表达载体中，转入草莓受体材料，以延缓草莓成熟。

8、本发明还提供一种延缓草莓果实成熟的方法，包括提高草莓受体材料中上述falea167基因或上述蛋白质的表达量的步骤。

9、进一步地，通过构建所述falea167基因的过表达载体，将其转入草莓受体材料中，延缓草莓成熟。

10、本发明还提供一种上述的falea167基因或上述的蛋白质在调控草莓果实颜色中的应用。

11、本发明还提供一种上述的falea167基因或上述的蛋白质在调控草莓果实柠檬酸或花青素含量中的应用。

12、本发明公开了以下技术效果：

13、本发明利用生物信息学分析技术和现有数据库，首次从栽培草莓基因组范围内鉴定出falea基因家族，共包含了266个基因成员。进一步对这266个基因编码的lea蛋白的基本特征进行分析，并利用已公布的草莓果实成熟相关转录组数据，获得falea基因的表达量，结合其在fagapc和fapkc2.2过表达样品中的表达趋势，筛选出与草莓果实成熟相关的lea候选基因falea167。利用过表达技术对筛选出的falea167进行功能验证，发现过表达falea167基因大幅减少草莓全红果实的比例，反而增加了绿果时期的果实数量，并且降低了果实的花青素含量，增加了柠檬酸含量。说明falea167基因通过调控果实颜色、花青素和柠檬酸含量，延缓草莓果实成熟。因此可将falea167基因应用于草莓遗传育种中，为草莓早、晚熟品种改良奠定重要基础。

技术特征：

1.一种与草莓果实成熟相关的falea167基因，其特征在于，所述falea167基因的核苷酸序列如seq id no：1所示。

2.一种如权利要求1所述falea167基因编码的蛋白质，其特征在于，所述蛋白质的氨基酸序列如seq id no：2所示。

3.一种如权利要求1所述的falea167基因或权利要求2所述的蛋白质在调控草莓果实成熟中的应用。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，通过提高所述falea167基因或所述蛋白质的表达量，延缓草莓成熟。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，将所述falea167基因插入过表达载体中，转入草莓受体材料，以延缓草莓成熟。

6.一种延缓草莓果实成熟的方法，其特征在于，包括提高草莓受体材料中如权利要求1所述falea167基因或权利要求2所述蛋白质的表达量的步骤。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过构建所述falea167基因的过表达载体，将其转入草莓受体材料中，延缓草莓成熟。

8.一种如权利要求1所述的falea167基因或权利要求2所述的蛋白质在调控草莓果实颜色中的应用。

9.一种如权利要求1所述的falea167基因或权利要求2所述的蛋白质在调控草莓果实柠檬酸或花青素含量中的应用。

技术总结
本发明公开了一种与草莓果实成熟相关的FaLEA167基因及其应用，属于生物信息技术与生物工程领域，该FaLEA167基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示，其编码的蛋白质的氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示。本发明还公开了该基因或该蛋白质在调控草莓果实成熟中的应用。本发明发现过表达FaLEA167基因大幅减少草莓全红果实的比例，增加了绿果时期的果实数量，并且降低了果实的花青素含量，增加了柠檬酸含量。说明FaLEA167基因通过调控果实颜色、花青素和柠檬酸含量，延缓草莓果实成熟。因此可将FaLEA167基因应用于草莓遗传育种中，为草莓品种改良奠定重要基础。

技术研发人员：林源秀,舍目沙,罗娅,赵曼彤,余红,肖文斐,张云婷,李梦瑶,陈清,张勇,王燕,何文,王小蓉,汤浩茹
受保护的技术使用者：四川农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12