本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)生物基因工程，具體涉及facp5l1和facp5l3基因及其在調(diào)控果實(shí)成熟和采后保鮮品質(zhì)中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、草莓(fragaria×ananassa?duch.)因其色澤艷麗、香氣獨(dú)特以及營(yíng)養(yǎng)豐富而成為深受全球消費(fèi)者青睞的水果，是世界最重要的漿果品類(lèi)之一。草莓的成熟度與果實(shí)品質(zhì)，包括色澤、可溶性固形物含量、硬度等是決定消費(fèi)者選擇和市場(chǎng)需求的重要因素。因此，草莓成熟及采后保鮮品質(zhì)調(diào)控具有重要的研究意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

2、cruciferin?pgcrurse5-like(cp5l)十字花科素蛋白屬于一類(lèi)種子貯藏蛋白。先前研究證據(jù)表明該類(lèi)蛋白在植物種子發(fā)育過(guò)程中大量積累，并提供氨基酸營(yíng)養(yǎng)，作為種子萌發(fā)和早期幼苗生長(zhǎng)的主要氮源和硫源。尚未有文獻(xiàn)資料報(bào)道cp5l直接參與果實(shí)品質(zhì)調(diào)控。本發(fā)明前期發(fā)現(xiàn)草莓果實(shí)中的cp5l同源蛋白編碼基因facp5l1和facp5l3受dna甲基化維持途徑核心蛋白facmt3調(diào)控，且參與草莓果實(shí)成熟及采后保鮮品質(zhì)調(diào)控。本發(fā)明以草莓中facp5l1和facp5l3為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)其能夠正調(diào)控草莓成熟與采后品質(zhì)形成。

3、基因編輯或轉(zhuǎn)基因技術(shù)等遺傳工程手段調(diào)控facp5l1和facp5l3的表達(dá)，可能為草莓的品質(zhì)改良提供有效的分子工具。本發(fā)明基于facp5l1和facp5l3基因及其編碼蛋白的調(diào)控作用，提出了一種新的草莓果實(shí)成熟與采后調(diào)控方法，旨在通過(guò)調(diào)節(jié)十字花科素蛋白編碼基因facp5l1和facp5l3的表達(dá)從而控制草莓果實(shí)的成熟與采后品質(zhì)形成。該方法不僅有助于增強(qiáng)草莓的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，還為實(shí)現(xiàn)草莓品質(zhì)升級(jí)和品種改良提供了創(chuàng)新性的基因工程解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)提供facp5l1和facp5l3基因及其在調(diào)控果實(shí)成熟和采后保鮮品質(zhì)中的應(yīng)用的技術(shù)方案。

2、本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、本發(fā)明第一方面提供了草莓果實(shí)成熟和采后保鮮品質(zhì)調(diào)控基因，其包括facp5l1基因和/或facp5l3基因，所述facp5l1基因含有(a1)、(a2)、(a3)或(a4)所述核苷酸序列：

4、(a1)如seq?id?no.1所示的核苷酸序列；

5、(a2)如seq?id?no.1所示的核苷酸序列經(jīng)過(guò)一個(gè)或幾個(gè)堿基的取代和/或缺失和/或添加，但具有相同功能的核苷酸序列；

6、(a3)與seq?id?no.1所示的核苷酸序列70％以上同一性，且具有相同功能的核苷酸序列；

7、(a4)在(a1)～(a3)任一限定序列的5’段和/或3’端連接標(biāo)簽編碼序列后得到的核苷酸序列；

8、所述facp5l3基因含有(a1)、(a2)、(a3)或(a4)所述核苷酸序列：

9、(a1)如seq?id?no.2所示的核苷酸序列；

10、(a2)如seq?id?no.2所示的核苷酸序列經(jīng)過(guò)一個(gè)或幾個(gè)堿基的取代和/或缺失和/或添加，但具有相同功能的核苷酸序列；

11、(a3)與seq?id?no.2所示的核苷酸序列70％以上同一性，且具有相同功能的核苷酸序列；

12、(a4)在(a1)～(a3)任一限定序列的5’段和/或3’端連接標(biāo)簽編碼序列后得到的核苷酸序列。

13、本發(fā)明第二方面提供了上述草莓果實(shí)成熟和采后保鮮品質(zhì)調(diào)控基因的編碼蛋白，該蛋白含有(b1)、(b2)、(b3)或(b4)所述氨基酸序列：

14、(b1)如seq?id?no.5所示的氨基酸序列；

15、(b2)如seq?id?no.5所示的氨基酸序列經(jīng)過(guò)一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加，但具有相同功能的蛋白質(zhì)；

16、(b3)與seq?id?no.5所示的氨基酸序列70％以上同一性，且具有相同功能的氨基酸序列；

17、(b4)在(b1)～(b3)任一限定的蛋白質(zhì)的n端和/或c端連接蛋白標(biāo)簽后得到的氨基酸序列。

18、本發(fā)明第三方面提供了上述草莓果實(shí)成熟和采后保鮮品質(zhì)調(diào)控基因的編碼蛋白，該蛋白含有(b1)、(b2)、(b3)或(b4)所述氨基酸序列：

19、(b1)如seq?id?no.6所示的氨基酸序列；

20、(b2)如seq?id?no.6所示的氨基酸序列經(jīng)過(guò)一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加，但具有相同功能的蛋白質(zhì)；

21、(b3)與seq?id?no.6所示的氨基酸序列70％以上同一性，且具有相同功能的氨基酸序列；

22、(b4)在(b1)～(b3)任一限定的蛋白質(zhì)的n端和/或c端連接蛋白標(biāo)簽后得到的氨基酸序列。

23、本發(fā)明第四方面提供了上述基因在調(diào)控草莓果實(shí)成熟和采后保鮮品質(zhì)中的應(yīng)用。

24、進(jìn)一步，所述調(diào)控草莓果實(shí)成熟和采后保鮮品質(zhì)具體包括以下至少一種：

25、(1)調(diào)控草莓果實(shí)脫落酸含量；

26、(2)調(diào)控草莓果實(shí)成熟進(jìn)程；

27、(3)調(diào)控草莓果實(shí)可溶性固形物含量；

28、(4)調(diào)控草莓果實(shí)硬度；

29、(5)調(diào)控草莓果實(shí)色澤；

30、(6)調(diào)控草莓果實(shí)花色苷含量。

31、本發(fā)明第五方面提供了上述基因在草莓果實(shí)成熟和采后保鮮品質(zhì)相關(guān)育種過(guò)程中作為靶標(biāo)的應(yīng)用。

32、本發(fā)明第六方面提供了一種正向調(diào)控草莓果實(shí)成熟和采后保鮮品質(zhì)的方法，其包括：

33、提高草莓中facp5l1或facp5l3基因表達(dá)水平；或

34、提高草莓中facp5l1或facp5l3基因編碼蛋白的活性；或

35、提高草莓中facp5l1或facp5l3基因編碼蛋白的含量。

36、本發(fā)明第七方面提供了一種負(fù)向調(diào)控草莓果實(shí)成熟和采后保鮮品質(zhì)的方法，其包括：

37、敲除草莓中facp5l1或facp5l3基因；或

38、沉默草莓中facp5l1或facp5l3基因；或

39、降低草莓中facp5l1或facp5l3基因編碼蛋白的活性；或

40、降低草莓中facp5l1或facp5l3基因編碼蛋白的含量。

41、本發(fā)明的有益效果：

42、本發(fā)明首次發(fā)現(xiàn)facp5l1和facp5l3能夠正調(diào)控草莓果實(shí)成熟與采后成熟速度，涉及aba含量、色澤積累、花色苷含量、硬度、可溶性固形物含量等特征。抑制facp5l1和facp5l3表達(dá)能夠抑制草莓成熟進(jìn)程；促進(jìn)facp5l1和facp5l3表達(dá)能夠加速草莓成熟進(jìn)程。通過(guò)合理利用該基因可以調(diào)節(jié)草莓果實(shí)成熟進(jìn)程及采后保鮮品質(zhì)形成，為草莓品質(zhì)及保鮮品質(zhì)調(diào)控和分子育種提供了重要理論依據(jù)和技術(shù)手段，具有重大應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)特征：

1.草莓果實(shí)成熟和采后保鮮品質(zhì)調(diào)控基因，其特征在于，包括facp5l1基因和/或facp5l3基因，所述facp5l1基因含有(a1)、(a2)、(a3)或(a4)所述核苷酸序列：

2.如權(quán)利要求1所述的草莓果實(shí)成熟和采后保鮮品質(zhì)調(diào)控基因的編碼蛋白，其特征在于，該蛋白含有(b1)、(b2)、(b3)或(b4)所述氨基酸序列：

3.如權(quán)利要求1所述的草莓果實(shí)成熟和采后保鮮品質(zhì)調(diào)控基因的編碼蛋白，其特征在于，該蛋白含有(b1)、(b2)、(b3)或(b4)所述氨基酸序列：

4.如權(quán)利要求1所述的基因在調(diào)控草莓果實(shí)成熟和采后保鮮品質(zhì)中的應(yīng)用。

5.如權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其特征在于，所述調(diào)控草莓果實(shí)成熟及采后保鮮品質(zhì)具體包括以下至少一種：

6.如權(quán)利要求1所述的基因在草莓果實(shí)成熟和采后保鮮品質(zhì)相關(guān)育種過(guò)程中作為靶標(biāo)的應(yīng)用。

7.一種正向調(diào)控草莓果實(shí)成熟和采后保鮮品質(zhì)的方法，其特征在于，包括：

8.一種負(fù)向調(diào)控草莓果實(shí)成熟和采后保鮮品質(zhì)的方法，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
FaCP5L1和FaCP5L3基因及其在調(diào)控果實(shí)成熟和采后保鮮品質(zhì)中的應(yīng)用，屬于農(nóng)業(yè)生物基因工程技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明首次發(fā)現(xiàn)十字花科素蛋白編碼基因FaCP5L1與FaCP5L3能夠直接參與草莓成熟及采后保鮮品質(zhì)調(diào)控，包括但不限于對(duì)脫落酸(ABA)含量、成熟進(jìn)程、可溶性固形物含量、硬度、色澤、花色苷含量的調(diào)控。FaCP5L1與FaCP5L3表達(dá)量提高能夠促進(jìn)草莓果實(shí)成熟及采后品質(zhì)形成；表達(dá)量降低可減緩草莓果實(shí)成熟及采后品質(zhì)形成。據(jù)此，通過(guò)合理利用該基因可以調(diào)節(jié)草莓果實(shí)成熟及采后品質(zhì)性狀，也能夠指導(dǎo)成熟與采后品質(zhì)相關(guān)育種。本發(fā)明為利用基因工程技術(shù)調(diào)控草莓果實(shí)成熟及采后品質(zhì)性狀提供了理論依據(jù)與技術(shù)支撐，具有重要應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)研發(fā)人員：羅自生,陳彥培,李棟,徐艷群
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15