葡萄VvJOX1基因在植株生长和果实成熟中的应用

本发明属于基因工程，具体涉及葡萄 vvjox1基因在植株生长和果实成熟中的应用。

背景技术：

1、茉莉酸（jasmonic acid，ja）是一种重要的植物激素，可调控种子萌发、植株生长、根系生长、果实发育、逆境响应等过程。 jox（jasmonate-induced oxygenases）基因编码茉莉酸氧化酶，催化茉莉酸转化为非激活态，在茉莉酸信号途径中起着重要作用。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的一在于提供葡萄 vvjox1基因在植株生长和果实成熟中的应用，目的二在于提供一种调控植物生长和果实成熟的方法。本发明提供一个可调控植株生长和果实成熟的基因 vvjox1，为果树分子育种提供了基因资源和分子途径。

2、为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：

3、葡萄 vvjox1基因在植株生长和果实成熟中的应用，所述vvjox1基因的编码区长度为1086 bp，核苷酸序列如seq id no：1所示；编码361个氨基酸，氨基酸序列如seq id no：2所示。

4、一种调控植物生长和果实成熟的方法，通过调控 vvjox1基因使其在植物体内过表达或抑制表达实现植物生长和果实成熟的调控；

5、所述 vvjox1基因的编码区核苷酸序列如seq id no：1所示，编码氨基酸序列如seqid no：2所示。

6、进一步地，所述方法是指通过在植物体内过表达 vvjox1基因来延缓植物生长和果实成熟。更进一步地，具体方法包括以下步骤：

7、步骤一、扩增 vvjox1基因：以‘巨峰’葡萄叶片为材料，提取rna，反转录成cdna，以cdna为模板扩增获得 vvjox1基因；

8、步骤二、构建超表达载体vvjox1-phb：将步骤一所得 vvjox1基因与peasy载体连接，连接产物转化大肠杆菌dh5α感受态，验证成功后提取质粒，以提取的质粒为模板扩增得到 vvjox1编码区序列，采用同源重组法，将扩增所得 vvjox1编码区序列与phb载体连接，验证成功后获得超表达载体vvjox1-phb；

9、步骤三、拟南芥遗传转化：采用浸花法和农杆菌介导的遗传转化法将超表达载体转化拟南芥，

10、获取 vvjox1超表达转基因拟南芥t3代阳性植株，所述阳性植株中 vvjox1的超表达使拟南芥植株生长变缓，成熟和衰老延迟。

11、进一步地，所述方法是指通过在植物体内抑制表达 vvjox1基因以促进植物生长和果实成熟。更进一步地，具体方法包括以下步骤：

12、步骤一、扩增 vvjox1基因：以‘巨峰’葡萄叶片为材料，提取rna，反转录成cdna，以cdna为模板扩增获得 vvjox1基因；

13、步骤二、构建vvjox1-pir抑制载体：将步骤一所得 vvjox1基因与peasy载体连接，连接产物转化大肠杆菌dh5α感受态，验证成功后提取质粒，以提取的质粒为模板扩增得到 vvjox1编码区序列，将 vvjox1编码区序列反向克隆到pir载体上，得到vvjox1-pir抑制载体；

14、步骤三、提取vvjox1-pir质粒，在‘巨峰’葡萄转色前3周，取vvjox1-pir质粒与等量的il-60-bs辅助质粒混合；用细针在葡萄果穗柄处扎一小孔，用毛细管吸取质粒混合液后插入到小孔中，直至质粒全部被果穗吸收后拔出毛细管，每隔5天注射一次，直至出现果实转色表型。

15、有益效果：本发明通过分析‘巨峰’葡萄和其早熟芽变‘峰早’果实发育过程中的基因表达谱和甲基化谱，发现一个 jox基因的表达量和甲基化水平均在果实发育过程中显著上调，且在‘峰早’和‘巨峰’中存在差异，暗示其可能参与葡萄果实的发育和成熟过程。我们从‘巨峰’葡萄中克隆到了该基因，将其命名为vvjox1，其编码区长度为1086 bp，编码361个氨基酸。通过构建 vvjox1超表达载体，转化拟南芥，获得t3代转基因植株，发现转基因植物生长变慢，开花结籽延迟，叶片衰老延迟，说明超表达 vvjox1基因可延缓拟南芥植物成熟。此外，通过构建 vvjox1抑制表达载体，在葡萄果实中瞬时转化，发现抑制 vvjox1基因的表达后果实提前成熟。因此，本发明提供了一个可调控植株生长和果实成熟的基因，为果树分子育种提供了基因资源和分子途径。

技术特征：

1.葡萄vvjox1基因在植株生长和果实成熟中的应用，其特征在于：所述vvjox1基因的编码区长度为1086 bp，核苷酸序列如seq id no：1所示；编码361个氨基酸，氨基酸序列如seq id no：2所示。

2.一种调控植物生长和果实成熟的方法，其特征在于：通过调控vvjox1基因使其在植物体内过表达或抑制表达实现植物生长和果实成熟的调控；

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述方法是指通过在植物体内过表达vvjox1基因来延缓植物生长和果实成熟。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：具体方法包括以下步骤：

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述方法是指通过在植物体内抑制表达vvjox1基因以促进植物生长和果实成熟。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：具体方法包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及葡萄VvJOX1基因在植株生长和果实成熟中的应用，属于基因工程技术领域。本发明通过分析‘巨峰’葡萄和其早熟芽变‘峰早’果实发育过程中的基因表达谱和甲基化谱，发现一个JOX基因的表达量和甲基化水平均在果实发育过程中显著上调，且在‘峰早’和‘巨峰’中存在差异，暗示其可能参与葡萄果实的发育和成熟过程。本发明另外在植株内超表达或抑制表达VvJOX1基因，通过植株生长或果实成熟方面的性能表现验证了VvJOX1基因在调控植株生长和果实成熟的作用，为果树分子育种提供了基因资源和分子途径。

技术研发人员：郭大龙,韦同路,吴流洋,裴茂松,刘海楠,钱婵娟
受保护的技术使用者：河南科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23