[发明专利]一个柿RNA结合蛋白DkRBM24-1及其应用

说明书

本发明提供一个柿RNA结合蛋白DkRBM24‑1及其应用，该结合蛋白DkRBM24‑1的核苷酸序列如SEQ:NO.1所示。该结合蛋白DkRBM24‑1在柿果实中被发现，将其过量表达于柿果实圆片中，可显著诱导乙烯和脱落酸合成关键基因DkACS1和DkNCED2+3’的表达水平，进而促进乙烯和脱落酸的合成。乙烯和脱落酸含量的增加会加速果实的软化，主要表现为果实硬度下降、细胞壁降解相关基因表达量上升。本发明提供的DkRBM24‑1可在调控乙烯和脱落酸合成、果实软化中应用。与DkRBM24‑1的核苷酸序列相似度大于90％及以上的基因，即使来源于不同的物种，同样在本发明的保护范围内。

技术领域

本发明属于植物分子生物技术和基因工程领域，涉及一个柿RNA结合蛋白DkRBM24-1及其应用。是一个来源于柿果实的RNA结合蛋白编码基因，命名为DkRBM24-1。本发明还涉及该基因编码的核苷酸序列、氨基酸序列、以及该基因在制备调控乙烯和脱落酸合成、果实软化产品中的应用。

背景技术

柿(Diospyros kaki)是柿科柿属的多年生落叶果树，果实形态多样、营养丰富。中国是柿的原产地和主要栽培区域，年产量约占全世界的70％。

根据柿果实成熟时是否含有涩味，可以简单地将其分成甜柿和涩柿两大类。甜柿能够在树上完成自然脱涩，成熟时单宁含量很低；涩柿则需要在采后进行脱涩处理方可食用。我国栽培的柿品种以涩柿为主，果实成熟后仍含有较高含量的单宁，采后脱涩技术十分关键。然而，对于大多数涩柿品种来说，采后脱涩过程总是伴随着果实的快速软化，影响其贮运品质。因此，研究涩柿果实采后软化的调控因子，对控制柿果实脱涩保脆具有重要的产业意义。

乙烯和脱落酸是影响果实成熟软化的两种重要植物激素，其中1-氨基环丙烷羧酸合成酶(ACS)和9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)分别是乙烯和脱落酸合成的关键酶。前人研究发现，在番茄、苹果、草莓等果实中过量表达或沉默ACS和NCED编码基因，可以分别影响乙烯释放和脱落酸积累，证实了它们对乙烯和脱落酸合成的重要影响。同时，乙烯和脱落酸合成受抑制的果实，其成熟进程也会发生变化，通常硬度下降缓慢。

利用生物技术分离了柿果实RNA结合蛋白编码基因，发现DkRBM24-1受高浓度CO₂脱涩处理诱导，并可促进乙烯和脱落酸合成，参与柿果实采后脱涩软化进程的调控。

发明内容

本发明的目的是提供一个柿RNA结合蛋白DkRBM24-1，是一个与柿果实脱涩软化以及乙烯和脱落酸合成相关的RNA结合蛋白DkRBM24-1及其编码基因。本发明所提供的DkRBM24-1基因来源于柿(Diospyros kaki cv.Jingmianshi)，是RNA结合蛋白家族中的一员，其核苷酸序列和氨基酸序列如SEQ:NO.1和SEQ:NO.2所示；其中核苷酸序列全长882bp；氨基酸序列是由293个氨基酸残基组成，蛋白质分子量约为31.73kD，等电点8.91。

本发明的另一目的是提供DkRBM24-1在调控乙烯和脱落酸合成、果实软化中的应用。将DkRBM24-1过量表达于柿果实圆片中，可显著诱导乙烯和脱落酸合成关键基因DkACS1和DkNCED2+3’的表达水平。ACS是乙烯合成的关键催化酶之一，可以催化S-腺苷甲硫氨酸生成1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)，然后ACC再在ACC氧化酶的作用下生成乙烯。NCED则是脱落酸合成的关键催化酶，可以催化紫黄质或新黄质转变为黄氧素，再迅速代谢成为脱落酸。乙烯和脱落酸含量的增加会加速果实的软化，主要表现为果实硬度下降、细胞壁降解相关基因(如DkXTH9、DkEGase1)表达量上升。

此外，利用外源乙烯或脱落酸处理都能加速果实软化，进一步验证了乙烯和脱落酸与果实软化密切相关。与空气处理的空白对照相比，乙烯处理一天后果实硬度的差距即可达到10N，两天后就大于20N；尽管脱落酸处理效果没有乙烯明显，但最大硬度差异也可达到10N。说明乙烯和脱落酸含量升高后可加速果实的软化进程。