[发明专利]罗汉果单性结实雌株的培育方法

说明书

本发明公开了罗汉果单性结实雌株的培育方法，将嵌合基因2A11‑iaaM整合至罗汉果雌株的基因组，使基因iaaM在罗汉果雌株中获得表达，从而得到罗汉果单性结实雌株。本发明在植物双元表达载体pBI121‑Gus基础上，构建嵌合基因2A11‑iaaM的过量表达载体pBI121‑2A11‑iaaM，并通过农杆菌介导将其整合至罗汉果雌株的基因组中，促进基因iaaM在罗汉果雌株中获得表达，从而得到罗汉果的单性结实雌株，为创制转基因单性结实罗汉果雌性种质，深入其遗传生理研究、品种培育等提供基础。

技术领域

本发明涉及罗汉果单性结实技术领域。更具体地说，本发明涉及一种罗汉果单性结实雌株的培育方法。

背景技术

中药材罗汉果(SIRAITIAE FRUCTUS)是葫芦科多年生宿根性藤本植物罗汉果(Siraitia grosvenorii)的干燥果实，具有提神生津、清热润肺、止咳定喘、滑肠通便等效用，是我国特有的药用和甜料经济作物，第一、二批均被国家卫生部、中医药管理局列为药食同源品种。现代药理、毒理研究表明，罗汉果具有抗炎、抗病毒、抗癌、抗氧化、免疫调节、保护肝脏、降低血脂等多种作用，却无毒副作用。罗汉果果实主要有效成份为葫芦烷四环三萜皂苷，以甜苷Ⅴ含量最高，约占总皂苷含量的20％，是世界上最强的非糖甜味物质之一，是罗汉果甜苷，万分之一浓度时为5％蔗糖甜度的425倍，高甜、低热、天然、保健，具有广阔的开发前景和市场空间。

但是，罗汉果具有雌雄异株的发育生物学特点，且花粉粘重而不利于风媒传粉，野生大黑蜂减少而影响栽培品种的虫媒传粉，所以，栽培生产中，需要大量人工授粉，才能获得经济效益，而自然条件下罗汉果花粉寿命短，通常需要在开花当天上午完成授粉，劳动成本高，因此，罗汉果栽培生产中迫切需要解决“如何免除人工授粉”的难题。此外，罗汉果的种子中不含甜苷而含有大量的油脂，不仅影响口感，又增加了提取纯化的难度以及加工成本。虽然已有三倍体无籽罗汉果研究的报道，但因果实小、生长期短等原因，迄今尚无可应用于生产的三倍体优良品种。因此，如何免除人工授粉和实现果实无籽化，是罗汉果产业化发展中亟待解决的技术难题。

单性结实是指子房不经受精而形成无籽果实的现象，与生长素信号、或赤霉素信号途径等有关。单性结实植株体具有结实率高、品质优良、果实无籽、无畸形果、可稳定遗传等优势，是食用、加工和生产中追求的重要目标。除了自然存在的可遗传的单性结实以外，还可以通过激素诱导、转基因技术等获得单性结实。申请号为201410244509.0的发明专利公开了利用激素CPPU或2,4-D在罗汉果开花当天对罗汉果的子房壁进行处理，从而诱导罗汉果单性结实的方法，但激素处理技术要求较高，浓度难以控制，容易产生畸形果，需要较多劳动者力，还存在激素残留，影响健康，故生产上不宜推广采用。培育单性结实罗汉果新种质不仅能克服其生产中迫切需要解决的人工授粉的主要难题，也能解决授粉会带来果实有籽的难题，是罗汉果产业化发展和育种的最佳选择和热点前沿。

目前，运用基因工程的方法，转入与内源激素代谢或信号转导相关的基因来诱导单性结实，从而获得无籽果实，已经成为植物遗传工程的主要手段，在番茄、茄子、草莓、树莓和甜瓜等物种中获得转基因单性结实植株，例如：iaaM基因主要来源于根癌农杆菌和假单孢菌，编码色氨酸单加氧酶，可利用色氨酸合成吲哚乙酸，从而提高生长素含量，将iaaM与子房或幼果特异启动子组成的嵌合基因导入植物体中，使用其在开花期和果实发育早期表达，可诱导茄子、番茄等以果实为主要收获对象的植物的单性结实。但目前还没有关于罗汉果转基因单性结实的报道。

发明内容

本发明有一个目的是提供一种罗汉果单性结实雌株的培育方法，在植物双元表达载体pBI121-Gus基础上，构建2A11-iaaM的过量表达载体pBI121-2A11-iaaM，并通过根癌农杆菌EHA105介导，将其整合至罗汉果雌株的基因组中，促进基因iaam在罗汉果雌株中获得表达，从而得到罗汉果的单性结实雌株，为创制转基因单性结实罗汉果雌性种质，深入其遗传生理研究、品种培育等提供基础。