[发明专利]一种芒果乙烯受体基因

说明书

本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种芒果乙烯受体基因。本发明基因名称为MiETR1,基因MiETR1的碱基序列如序列表中SEQ ID NO：1所示；共2570碱基序列，包括一个包含113个3’不翻译区，1个多聚腺苷酸尾巴和1个有2220个碱基序列的开放解码区；其氨基酸序列由序列表SEQ ID NO：2所示。本发明从芒果中分离克隆得到了芒果乙烯受体基因MiETR1，通过乙烯抑制剂作用于乙烯受体基因MiETR1可以显著抑制乙烯受体基因MiETR1的表达，从而减少乙烯释放量和延缓乙烯释放高峰，达到延缓芒果成熟衰老的目的。

【技术领域】

本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种芒果乙烯受体基因。

【背景技术】

芒果(Mangnifera indica L.)是著名的热带水果，风味独特，肉质嫩滑，营养价值高，有“热带果王”的美誉，在世界热带水果产量中仅次于香蕉位居第二，在世界生产与贸易中均占有重要地位。近年来，全球芒果年产量达到2700万吨。芒果属于典型的呼吸跃变型果实，采后果实成熟过程中有明显的呼吸跃变，果实达到完熟时呼吸强度最大，之后随着果实组织衰老逐渐降低。芒果采后对乙烯非常敏感，跃变开始之前，组织内乙烯浓度极低，在即将发生跃变之前，乙烯明显上升，引起呼吸跃变(张劲，等.《6个芒果品种品质特性评价研究》.食品科技，2011.)。芒果采收正值夏季，采后不耐贮，易腐烂，代谢旺盛，果实容易后熟而变黄、变软，低温贮藏中极易受到冷害，导致果皮快速褐变，温度较高时又易发生病害，从而降低芒果的食用价值，制约芒果生产发展。

乙烯(Ethylene)是一种重要的植物激素，几乎所有的高等植物都能合成乙烯，并在植物整个生长发育过程中起作用。种子萌发、器官衰老与脱落、果实成熟、环境胁迫和病原反应等过程都受乙烯的调控，特别是在果蔬成熟和衰老过程中乙烯起独特的调控作用，但乙烯需要通过信号转导途径与乙烯受体结合，才能对植物的诸多生理过程产生影响。乙烯受体是乙烯信号转导途径中的关键信号传递因子，是乙烯的应答顺利进行所必需(Jiang和Fu，2002；李丽秀和赖钟雄，2013)。通过控制乙烯受体的表达可以影响乙烯信号转导途径，使植物成熟和采后寿命等相关变化得以延缓或中断。乙烯受体基因家族这类乙烯信号转导途径中关键因子的克隆及表达特性的确定，对研究果实发育成熟有着重要的意义。乙烯受体成员在果实成熟过程中可能具有多种调控模式，不同类型果实的乙烯受体基因的表达是复杂多样的。

乙烯受体在植物中由多基因家族所编码，根据其编码蛋白结构不同，可分为ETR1和ETR2家族两大类。ETR1家族又可分为ETR1亚类和ERS1亚类，它们主要区别在于是否存在反应调节器结构域。ETR1处于乙烯信号传导其他基因座的最上游。研究表明，ETR1编码的ETR1蛋白在乙烯受体家族具有支配地位。因为在乙烯信号传导途径初期，只有ETR1蛋白能够结合乙烯，其他受体不直接结合乙烯，只是与ETR1蛋白形成受体复合物。ETR1蛋白广泛存在于各种植物组织中，其结构和功能具有很大的保守性，目前至少有37种植物先后成功克隆出ETR1基因片段，这些植物多以果树和观赏植物为主。通过调节乙烯受体基因ETR1的表达水平调控果实成熟衰老进程，是实现利用生物技术延缓果实后熟软化的一个重要途径。

乙烯受体由多基因家族编码，它们在结构和基因时空表达上各有特点。目前在拟南芥和水稻中均分离了5个乙烯受体基因，在模式植物的基础上，乙烯受体在果实中的研究也取得了一些进展。番茄果实存在至少6个乙烯受体成员，苹果可能具有5个，梨果实中含有4个，研究者又相继从香蕉、冬枣、柑橘、柿等果实中分离得到了多个乙烯受体同源基因。由此可见，每一种水果内可能同时存在多个乙烯受体基因，而随着研究的深入，可能每一种果实中将会有更多的乙烯受体基因不断被克隆。且乙烯受体基因在不同植物中可能存在着不同的表达模式。通过基因工程等技术手段调控乙烯受体基因的功能，从而降低果实对乙烯的敏感性，是延缓果实成熟衰老进程的有效途径之一，这已在番茄果实中得到了证实。

目前，虽然对于芒果果实乙烯释放以及乙烯反应已经有很多报道，但是有关芒果果实成熟衰老进程中乙烯信号转导途径的研究，尤其是乙烯受体的表达与调控机制尚不清楚，还未克隆出芒果果实乙烯受体基因家族成员。