[发明专利]番茄SlOAS7基因及其应用

说明书

本发明属基因工程技术领域，提供一种番茄SlOAS7基因，其核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。该基因编码的SlOAS7蛋白，由SEQ ID No.2所示的氨基酸序列组成的蛋白；或为SEQ ID No.2所示的氨基酸序列经取代、缺失和/或增加一个或多个氨基酸且具有同等活性的衍生的蛋白。番茄SlOAS7基因属于番茄O‑乙酰‑L‑丝氨酸(硫醇)裂解酶(OASTL)编码基因家族成员，在番茄中抑制SlOAS7基因的表达能明显影响到番茄植株叶片的叶形和大小，产生叶片大小变小，复杂度降低的复叶。由于植物叶片发育同光合作用效率紧密相关，因而可用于改良番茄植株光合作用效率，具有较好的潜在应用价值。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及番茄SlOAS7基因及其应用，该基因属于叶片发育相关基因及其在复叶发育和叶片大小形成过程中的应用。

背景技术

植物叶片是高等植物重要的营养器官，是植物进行光合作用的主体，同时也是植物感知外界环境变化，接受并传递环境信号的重要器官。在显花植物中，叶片形态多种多样，但根据成熟叶的形态，叶片基本上可分为单叶和复叶两种类型。

番茄是一种在全世界范围内种植广泛的重要果菜和经济作物。番茄叶片为羽状复叶，是番茄植株进行光合作用的重要营养器官。

番茄复叶的形成，从发育的角度来讲，其复杂度是由其边缘风暴层（marginalblastozone，MB）所具有的瞬时叶片组织形成能力的时间长短所决定的，时间越长，叶片的复杂度越高，反之叶片越简单。目前关于番茄叶片发育的分子机理，已发现有多个基因参与其中。按照基因的功能可将基因分为提高叶片复杂度和降低叶片复杂度两种。已有研究表明CINNCINATA-TEOSINTE BRANCED1-CYCLOIDEA -PCF (CIN-TCP) 家族转录因子（例如LA）、BELL转录因子家族蛋白BIPINNATE (BIP)、以及BLADE ON PETIOLE a (BOPa) 是叶片复杂度的抑制因子；而MADS-box转录因子APETALA1/FRUIT- FULL (AP1/FUL)、Knotted1-like同源盒因子KNOXI和PTS是叶片复杂度的促进因子。

多种植物激素也参与番茄叶片复杂度的建立过程。已有研究表明赤霉素降低叶片复杂度，而细胞分裂素则是叶片复杂度的促进因子。KNOXI抑制赤霉素的合成，而CIN-TCP类转录因子LA促进赤霉素的合成。同时KNOXI也是细胞分裂素的上游促进因子，而CIN-TCP类转录因子则降低了对细胞分裂素的敏感性。因而KNOXI和CIN-TCP在叶片发育过程中的拮抗作用也体现在赤霉素和细胞分裂素之间的动态平衡上。

植物O-乙酰丝氨酸（硫醇）裂解酶（O-acetylserine(thiol)lyase, OASTL）家族蛋白是一类具有多种重要催化功能的酶类，其发现来源于半胱氨酸的合成过程。第一个被发现的OASTL家族蛋白催化半胱氨酸合成的最后一步，即在以5’-磷酸吡哆醛（PLP）为辅基的情况下，催化O-乙酰丝氨酸和硫化物的结合进而形成半胱氨酸。近来发现，OASTL家族成员还具有多种其它重要催化活性。比如，拟南芥OASTL家族蛋白DES1具有半胱氨酸脱巯基酶的活性，可以半胱氨酸为底物，催化生成硫化氢、丙酮酸盐和氨；CYS-C1具有解氰毒的作用，可以半胱氨酸和氰化物为底物，催化生成β-氰丙氨酸和硫化氢；而SCS则是一个硫代半胱氨酸合成酶，可以O-乙酰丝氨酸和硫代硫酸盐为底物生成硫代半胱氨酸。这些经OASTL催化产生的代谢物多为重要信号分子，在植物生长发育和抵御胁迫过程中具有重要作用。

但目前尚未有OASTL参与植物叶型发育的报道，以及关于OASTL具有除催化功能以外的其它功能的详细报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种番茄SlOAS7基因，本发明的另一目的在于提供该基因编码的SlOAS7蛋白，本发明的目的还在于提供含有所述基因或其片段的载体及其宿主细胞。