本发明属于植物基因工程,具体涉及一种调控番茄果实糖含量的slsweet12c基因、方法及应用。
背景技术:
1、番茄果实富含番茄红素、维生素c、多酚、可溶性糖、有机酸等物质,可作为水果和蔬菜兼用为人类提供营养。我国是世界上生成和消费番茄最大的国家。随着人们生活水平的提高,对番茄果实品质要求也逐渐提高。因此番茄果实品质与经济价值密切相关。可溶性固形物含量是评价番茄果实风味的主要指标之一,其中可溶性糖含量贡献可溶性固形物比率约75%。因此提升番茄果实风味的关键在于增加果实中的可溶性糖含量。成熟番茄果实中的糖主要为葡萄糖和果糖。葡萄糖和果糖作为初级代谢性状,糖含量高低属于数量形状,由微效多基因调控,利用传统杂交育种进行qtl定位也存在一定的难度。
2、因此研发一种快速提高番茄果实糖含量的方法是本领域人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、基于以上,本发明的目的在于提供一种调控番茄果实糖含量的slsweet12c基因、方法及应用,基于crispr/cas9基因编辑技术手段,将番茄内源基因slsweet12c在番茄中敲除,从而获得高果糖和葡萄糖含量的番茄果实,显著提高了番茄风味,从而提升番茄果实品质以及经济价值。
2、本发明为实现技术目的采用的技术方案为:
3、本发明提供了一种调控番茄果实糖含量的slsweet12c基因,所述slsweet12c基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。
4、进一步地,所述slsweet12c基因编码蛋白的氨基酸序列如seq id no.2所示。
5、本发明还提供了一种调控番茄果实糖含量的方法,包括:将slsweet12c基因在番茄中敲除,所述slsweet12c基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。
6、进一步地,所述方法包括:
7、(1)设计slsweet12c基因sgrna靶位点并制备特异性引物;
8、(2)将步骤(1)中的引物用无菌水混合后退火;
9、(3)将步骤(2)的退火产物连接到酶切好的p1300-atu6-ef1a-cas9载体中并转化到大肠杆菌中筛选阳性质粒;
10、(4)将获得的阳性质粒转化到农杆菌eh105菌株中并利用遗传转化侵染到番茄子叶中;
11、(5)经过植物组织培养后得到高糖番茄材料。
12、优选地,步骤(1)制备的特异性引物的核苷酸序列为:
13、sweet12c-sgrna-f:5′-tgattgtatttgacctccaccatcca-3′(seq id no.3);
14、sweet12 c-sgrna-r:5′-aaactggatggtggaggtcaaataca-3′(seq id no.4)。
15、优选地,步骤(2)中退火程序为:95℃,5min;25℃,5min;4℃,∞。
16、更优选地,将引物溶解成100μm的母液,并分别取10μl混合均匀后,在pcr仪中进行退火。
17、优选地,步骤(3)中用basⅰ酶在37℃,4-6h条件下切开p1300-atu6-ef1a-cas9载体,再用t4连接酶将退火产物连接到酶切好的载体上。
18、本发明还提供了上述调控番茄果实糖含量的slsweet12c基因在创制高糖番茄材料中的应用。
19、优选地,所述应用包括:将slsweet12c基因在番茄中敲除,获得高果糖和葡萄糖含量的番茄果实。
20、本发明的有益效果在于:
21、本发明从番茄基因组中获得slsweet12c基因的编码序列,设计了crispr/cas9载体的引物,并构建了载体,通过农杆菌感受态细胞成功侵染番茄,获得了番茄的crispr/cas9基因编辑植株,与野生番茄相比,敲除slsweet12c后的番茄果实中葡萄糖和果糖含量显著增加21.15%~24.86%,可溶性固形物含量升高22%。本发明采用一种高效稳定遗传的方法来提高番茄果实中的葡萄糖和果糖的含量,从而提高果实品质。为培养高糖番茄品种提供基因资源和策略。
1.一种调控番茄果实糖含量的slsweet12c基因,所述slsweet12c基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。
2.根据权利要求1所述的slsweet12c基因,其特征在于,所述slsweet12c基因编码蛋白的氨基酸序列如seq id no.2所示。
3.一种调控番茄果实糖含量的方法,包括:将slsweet12c基因在番茄中敲除,所述slsweet12c基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法包括:
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤(1)制备的特异性引物的核苷酸序列为:
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤(2)中退火程序为:95℃,5min;
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,将引物溶解成100μm的母液,并分别取10μl混合均匀后,在pcr仪中进行退火。
8.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤(3)中用basⅰ酶在37℃,4-6h条件下切开p1300-atu6-ef1a-cas9载体,再用t4连接酶将退火产物连接到酶切好的载体上。
9.权利要求1或2所述的slsweet12c基因在创制高糖番茄材料中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述应用包括:将slsweet12c基因在番茄中敲除,获得高果糖和葡萄糖含量的番茄果实。