本项发明涉及分子育种领域,特别提供了PavDREB1基因在调控甜樱桃果实衰老中的应用。该基因的核苷酸序列和编码蛋白的氨基酸序列分别记录于SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2。本技术还涵盖了利用该基因构建的超表达和VIGS基因沉默载体及其构建方法,以及含有这些载体的重组微生物。实验表明,通过在甜樱桃花后25天的果实赤道处注射含有相关载体的工程菌,超表达PavDREB1基因能够加速果实衰老并提高衰老相关基因的表达水平,而基因沉默则能减缓衰老过程和相关基因表达。本发明为甜樱桃果实的采后保鲜提供了新的分子辅助育种策略和理论依据。
背景技术
甜樱桃果实具有丰富的花青素、维生素C和类胡萝卜素等营养物质,深受消费者喜爱。近年来甜樱桃产业迅速发展,种植面积和产量连年增长,然而,甜樱桃果实在采后衰老阶段面临的高坏果率和短暂货架期问题日益严峻,这不仅限制了其在市场上的流通,也严重制约了甜樱桃产业的进一步发展。为了克服这些挑战,近年来,研究人员已经探索了多种保鲜技术,包括物理方法(如低温、冷激、气调和辐照)、化学方法(如使用二氧化氯、乙醇、醋酸、氯化钙和1-甲基环丙烯等)和生物方法(如利用植物提取物、壳聚糖、精油、酚类物质和酵母菌等)。这些技术通过控制微生物生长、减少机械损伤、增加果实硬度或延缓果实衰老软化,有效地维持了果实品质和延长了货架期。尽管如此,基于分子育种技术的果实衰老延缓手段相对较少。因此,筛选和研究甜樱桃果实衰老过程中的关键转录因子编码基因,深入解析其转录调控机制,对于深化我们对果实衰老分子基础的理解,开发新的分子辅助育种策略,以及提高甜樱桃果实的采后保鲜效果具有重要的科学意义和实际应用价值。
DREB转录因子(Dehydration responsive elementbinding protein)又被称为干旱应答元件结合蛋白,通常与DRE/CRT元件(核心序列为A/GCCGAC)结合。DRE/CRT元件常存在于胁迫响应基因例如干旱和寒冷响应相关基因中,因此DREB转录因子被认为主要通过ABA依赖或非依赖的信号转导途径参与到植物的非生物胁迫应答中。目前,在拟南芥、番茄、玉米、小麦、水稻等各种植物中都挖掘并鉴定了不同数量的DREB类转录因子,其在植物生长发育、抗逆性、激素信号转导、衰老等生理过程中的功能的多样性也被逐渐报道。然而,在甜樱桃中,DREB转录因子的功能及其对果实衰老影响的研究相对较少,这限制了我们对甜樱桃果实衰老转录调控机制的深入理解。因此,研究DREB转录因子在甜樱桃果实衰老中的作用,对于揭示其转录调控机制具有重要的科学意义。
实现思路