本申请涉及番茄抗坏血酸生物合成,具体涉及番茄抗坏血酸生物合成基因的转录因子及应用。
背景技术:
1、抗坏血酸又称维生素c,是一种多羟基化合物,普遍存在于高等植物细胞中。在植物中,有4条抗坏血酸的生物合成途径,其中d-甘露糖/l-半乳糖(d-man/l-gal)是主要途径(wheeler et al.,1998)。该途径以d-葡萄糖为前体底物,经过十次反应,最终生成抗坏血酸。该通路中的所有基因均已报道,包括hk、gpi、pmi、pmm(oesterhelt et al.,1996)、gmp(conklin et al.,1999)、gme(wolucka et al.,2001)、ggp(dowdle et al.,2007)、gpp(conklin et al.,2006)、galdh(gatzek et al.,2002)、gldh(tsuyoshi et al.,1998)。其中,gdp-l-半乳糖磷酸化酶(ggp)是抗坏血酸合成的第一个专属步骤,将gdp-l-半乳糖转化为l-半乳糖-1-磷酸。番茄中有两个ggp基因:slggp1(solyc06g073320)和slggp2(solyc02g091510)。多项研究表明,ggp是d-man/l-gal途径中的限速酶,在抗坏血酸生物合成中起重要作用(alegre et al.,2020;broad et al.,2019;fenech et al.,2021)。在slggp1突变体中,即使其他的slggp正常表达,番茄叶片中抗坏血酸含量也显著降低(baldet et al.,2013)。相似的,在两个ggp缺失的ems突变体中,番茄果实中抗坏血酸含量显著降低(alegre et al.,2020)。烟草中d-man/l-gal合成途径相关基因的瞬时表达表明,无论是单一表达还是多个基因的集体表达,只有ggp存在时,抗坏血酸含量才会显著增加(fenech et al.,2021)。
技术实现思路
1、本申请发现了一种能够激活slggp1的转录因子slerf.b2和/或slerf.b5。该slerf.b2和/或slerf.b5能够促进slggp1的表达,进而调控d-man/l-gal途径,增加番茄叶片和红熟果实中抗坏血酸的积累,提高番茄幼苗的抗逆性。
2、为此,本申请实施例至少公开了以下技术方案:
3、第一方面,实施例公开了一种番茄抗坏血酸生物合成基因的转录因子,选自如seqid no:4所示或如seq id no:7所示蛋白中至少一项。
4、第二方面,实施例公开了一种调控番茄抗坏血酸生物合成的二聚体,所述二聚体由如seq id no:4所示蛋白及如seq id no:7所述蛋白形成。
5、一些实施例中,所述番茄抗坏血酸生物合成基因选自slggp1、slgpi、sldhar及slcapx中的至少一种。
6、一些实施例中,所述如seq id no:4所示蛋白具有如seq id no:5所示的ap2结构域,用于与所述番茄抗坏血酸生物合成基因的启动子结合。
7、一些实施例中,所述如seq id no:7所示蛋白具有如seq id no:5所示的ap2结构域,用于与所述番茄抗坏血酸生物合成基因的启动子结合。
8、在一些实施例中,所述ap2结构域用于与所述番茄抗坏血酸生物合成基因的启动子dre-core元件结合。
9、在一些实施例中,所述slggp1启动子的dre-core元件为gccgac,所述slgpi启动子的dre-core元件gccgac,所述sldhar启动子dre-core元件为gtcggc,所述slcapx启动子的dre-core元件为gtcggc。
10、第三方面,实施例公开了一种核酸分子,编码第一方面或第二方面所述的转录因子。
11、一些实施例中,所述核酸分子选自如seq id no:3所示的dna分子、如seq id no:6的dna分子、如seq id no:8的dna分子、如seq id no:9的dna分子、如seq id no:10的dna分子、如seq id no:11的dna分子、如seq id no:12的dna分子、如seq id no:13的dna分子、如seq id no:14的dna分子、如seq id no:15的dna分子、如seq id no:16的dna分子、如seqid no:17的dna分子、如seq id no:18的dna分子、如seq id no:19的dna分子中至少一项。
12、第四方面,实施例公开了一种载体,包含第三方面所述的核酸分子。
13、第五方面,实施例公开了一种番茄中超量表达番茄抗坏血酸生物合成基因的方法。所述方法包括向番茄导入第一方面所述的转录因子、第二方面所述的二聚体、第三方面所述的核酸分子或第四方面所述的载体。
14、第六方面,实施例公开了一种促进番茄抗坏血酸含量的方法。所述方法包括向番茄导入第一方面所述的转录因子、第二方面所述的二聚体、第三方面所述的核酸分子或第四方面所述的载体。
15、第七方面,实施例公开了第一方面所述的转录因子、第二方面所述的二聚体、第三方面所述的核酸分子或第四方面所述的载体的用途,所述用途选自调控番茄抗坏血酸生物合成基因、促进番茄抗坏血酸含量、提高番茄对氧化的耐受性、提高番茄对盐胁迫耐受性、提高番茄抗氧化能力及提高番茄耐盐能力的至少一项。
1.一种番茄抗坏血酸生物合成基因的转录因子,选自如seq id no:4所示或如seq idno:7所示蛋白中至少一项。
2.根据权利要求1所述的转录因子,所述如seq id no:4所示蛋白具有如seq id no:5所示的ap2结构域,用于与所述番茄抗坏血酸生物合成基因的启动子结合。
3.根据权利要求1所述的转录因子,所述如seq id no:7所示蛋白具有如seq id no:5所示的ap2结构域。
4.一种调控番茄抗坏血酸生物合成的二聚体,所述二聚体由如seq id no:4所示蛋白及如seq id no:7所述蛋白形成。
5.一种核酸分子,编码如权利要求1~3任一所述的转录因子。
6.根据权利要求5所述的核酸分子,所述核酸分子选自如seq id no:3所示的dna分子、如seq id no:6的dna分子、如seq id no:8的dna分子、如seq id no:9的dna分子、如seq idno:10的dna分子、如seq id no:11的dna分子、如seq id no:12的dna分子、如seq id no:13的dna分子、如seq id no:14的dna分子、如seq id no:15的dna分子、如seq id no:16的dna分子、如seq id no:17的dna分子、如seq id no:18的dna分子、如seq id no:19的dna分子中至少一项。
7.一种载体,包含如权利要求5或6所述的核酸分子。
8.一种番茄中超量表达番茄抗坏血酸生物合成基因的方法,包括向番茄导入如权利要求1~3任一所述的转录因子、如权利要求5或6所述的核酸分子或如权利要求7所述的载体。
9.一种促进番茄抗坏血酸含量的方法,包括向番茄导入如权利要求1~3任一所述的转录因子、如权利要求5或6所述的核酸分子或如权利要求7所述的载体。
10.如权利要求1~3任一所述的转录因子、如权利要求5或6所述的核酸分子或如权利要求7所述的载体的用途,所述用途选自调控番茄抗坏血酸生物合成基因、促进番茄抗坏血酸含量、提高番茄对氧化的耐受性、提高番茄对盐胁迫耐受性、提高番茄抗氧化能力及提高番茄耐盐能力的至少一项。