CN112458103A - 一种调控辣椒红素积累的基因CaBBX20及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种调控辣椒红素积累的基因CaBBX20及其应用。所述基因CaBBX20的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示，其能够与CCS基因共表达，并影响辣椒红素的积累；所述基因CaBBX20编码的辣椒转录因子的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示，具有核定位信号。本发明还获得了含有CaBBX20基因的基因沉默载体和重组菌株，将重组菌株通过注射法瞬时转入辣椒果实中，证明了CaBBX20基因表达量显著降低的同时，辣椒果实控制果色的CCS基因也同样显著降低，并伴随果实延迟变红的表型，因此本发明有利于辣椒红素的合成积累，为提高果实品质培育高色价辣椒新品种提供了基因资源。

Description

一种调控辣椒红素积累的基因CaBBX20及其应用
技术领域
本发明属于植物基因工程领域，具体涉及一种调控辣椒红素积累的基因CaBBX20及其应用。
背景技术
转录因子在控制植物生长发育方面发挥重要作用，具有B-box 结构域的一类锌指结构转录因子称为BBX。目前BBX转录因子已在拟南芥、苹果、番茄、葡萄等多种作物中发现，其中在拟南芥中，大多数BBX 转录因子参与了拟南芥幼苗光形态发生的调控，且在拟南芥中还发现BBX与花青素的积累相关；在苹果中也同样发现有BBX与花青素的积累相关；在番茄中发现BBX通过调控基因PSY1来调控类胡萝卜素积累。虽然BBX在这些作物中的研究已经取得了一定的进展，但是BBX 蛋白在辣椒中的功能尚不明确。
成熟辣椒果实的颜色主要取决于辣椒红素和辣椒玉红素的可变积累。辣椒红素、辣椒玉红素作为辣椒中类胡萝卜素积累的最终产物，是由环氧玉米黄素和紫黄质分别在辣椒红素/辣椒玉红素合酶CCS（Capsanthin/Capsorubin synthase）的作用下合成的。辣椒红素作为一种天然色素，因其易着色，保色期长且无毒副作用的优点，被广泛应用于食品和化妆品行业。且随着食品工业的发展，对辣椒红素的需求量不断增加，因此提高辣椒果实中辣椒红素的含量也就显得尤为重要。
而目前，关于调控辣椒中辣椒红素积累因子的研究甚少，影响其积累的因素也并不清晰，转录因子和基因作为调控植物生长发育的重要因素，研究其对辣椒红素积累的影响具有深远的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种调控辣椒红素积累的基因CaBBX20及其应用。所述基因CaBBX20能够影响辣椒红素的积累，并与辣椒中控制果色的CCS 基因存在共表达现象，同时还能够编码得到具有核定位信号的辣椒转录因子。
为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明提供了一种调控辣椒红素积累的基因CaBBX20，所述基因CaBBX20的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。
进一步的，所述基因CaBBX20能够与CCS基因共表达，并调控辣椒红素的积累。
进一步的，所述基因CaBBX20编码的辣椒转录因子的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示。
进一步的，所述基因CaBBX20编码的辣椒转录因子具有核定位信号。
本发明还提供了一种含有所述的基因CaBBX20的重组沉默载体。
本发明还提供了一种含有所述的沉默载体的重组菌株。
本发明还提供了所述的基因CaBBX20在调控植物果色中的应用。
进一步的，所述基因CaBBX20调控植物果色是通过调控植物中辣椒红素的积累来实现的。
进一步的，所述应用方法为：将所述基因CaBBX20、或含有所述基因CaBBX20的重组沉默载体、或含有所述基因CaBBX20的重组菌株转入植物果实中，促使所述基因CaBBX20在果实中沉默。
进一步的，植物中沉默基因CaBBX20的果实与正常表达的果实相比，果实的变红时间延迟。
进一步的，所述植物包括辣椒属中的辣椒。
本发明还提供了所述的基因CaBBX20在制备用于彩椒育种中的制剂中的应用。
与现有技术相比，本发明具有的有益技术效果和优点是：
本发明从辣椒中克隆获得一个与辣椒红素积累相关的基因CaBBX20，其编码了一个辣椒转录因子CaBBX20，实验验证了基因CaBBX20只分布在细胞核中，因此辣椒转录因子CaBBX20是具有核定位信号的转录因子。本发明还通过使用TRV病毒诱导CaBBX20基因沉默，再通过农杆菌注射法将其瞬时转入辣椒果实中，进而验证了CaBBX20基因能够影响辣椒中辣椒红素的积累，沉默基因CaBBX20的辣椒果实与正常表达的果实相比，其果实的变红时间延迟，变红速度变慢，表明CaBBX20基因能够调控辣椒果实的果色，还验证了CaBBX20基因与调控辣椒果实果色的CCS基因存在共表达关系。基因CaBBX20及其编码得到的辣椒转录因子CaBBX20有利于培育高辣椒红素的辣椒品种，进而增加辣椒红素的提取量，因此本发明对阐述辣椒红素合成积累和提高果实品质培育高色价辣椒新品种提供了基因资源，并具有潜在的育种应用价值。
附图说明
图1为CaBBX20基因全长的PCR凝胶电泳图。
图2为CaBBX20和CCS基因在芭莱姆、红瑞祥两个辣椒品种中不同时期的基因表达量。
图3为CaBBX20基因的亚细胞定位。
图4为芭莱姆、红瑞祥、曼迪、35-1122四个品种辣椒果实沉默CaBBX20基因后在辣椒果实第0、10、16天的表型图。
图5为芭莱姆、红瑞祥、曼迪、35-1122四个品种辣椒果实沉默CaBBX20基因后第0、16天时CaBBX20和CCS基因的相对表达量。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细的说明。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件；未具体说明的实验试剂或材料均为市售产品。
实施例1：辣椒转录因子CaBBX20的克隆及表达模式分析
1、CaBBX20基因cDNA的获得及分析
通过Pfam数据库（http://Pfam.xfam.org/）中获得了基于隐马尔可夫模型（HMM）的保守B-box（PF00643）；然后利用B-box域的HMM轮廓，在预期值（e值）截止值为0.01的辣椒基因组数据库中使用HMMER 3.2进行BLAST P搜索；通过SMART（http://smart.embl-heidelberg.de/）、Pfam和InterProScan（http://www.ebi.ac.uk/interpro/）搜索，确认获得的假定CaBBX20蛋白存在B-box结构域，得到CaBBX20基因的预测ORF序列。
根据获得的CaBBX20基因的预测ORF区序列，使用引物设计网站（https://crm.vazyme.com/cetool/singlefragment.html）设计克隆引物，引物序列为：
CaBBX-F：5’-aaggttaccgaattctctaga-ATGAAGATTCAGTGTGATGTGTGTGA-3’（SEQ IDNO.1）；
CaBBX-R：5’-cgtgagctcggtaccggatcc-TCAACCAAGATCTGGGACTGTAAA-3’（SEQ IDNO.2）。
以提取的红瑞祥辣椒果实RNA进行反转录获得的cDNA作为模板进行 PCR扩增，并进行琼脂糖电泳，得到702bp长度的目的片段（图1），对目的片段进行回收，将回收产物与酶切的载体引物进行重组，然后转化大肠杆菌并筛选阳性克隆，将筛选得到的阳性克隆送至生物公司测序，测序结果如SEQ ID NO.3所示，即为CaBBX20基因，其编码的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示，即为辣椒转录因子CaBBX20。
2、分别选取青熟期、转色期和老熟期的辣椒品种‘巴莱姆’和‘红瑞祥’（瑞克斯旺（中国）种子有限公司提供），并提取这两种辣椒果实的RNA，反转录后得到的cDNA作为模板进行q-PCR检测。
根据CaBBX20的核苷酸序列通过 primer 5设计q-PCR 引物，引物如下：
CaBBX20-qF：5’-ATGCCTCCCAACCACTCAAA-3’（SEQ ID NO.5），
CaBBX20-qR：5’-CCTCAGCAGAATACCCAACAAG-3’ （SEQ ID NO.6）。
CCS-F：5’-TGGTGGGACTTCAGGGATAG-3’ （SEQ ID NO.7），
CCS-R：5’-CTTGTTGAGCCAAGGCTTTC-3’ （SEQ ID NO.8）。
Actin-F：5’-GGTGACGAGGCTCAATCCAA-3’ （SEQ ID NO.9），
Actin-R：5’-CTCTGGAGCCACACGAAGTT-3’ （SEQ ID NO.10）。
q-PCR检测在LightCycler® 480II qRT-PCR检测系统上进行，以辣椒Actin作为内参基因。反应体系（总体系 20 μL）：cDNA 模板2 μL，上下游引物各0.4 μL，2×ChamQSYBR Color qPCR Master MIX 10 μL，其余用蒸馏水补足。反应条件为：预变性：95℃ 30s；循环反应40个循环： 95℃10s，60℃30s；溶解曲线：95℃15s，60℃60s，95℃15s。计算方法为2-△△Ct法。
q-PCR 结果如图2所示，两种辣椒随着发育的进行果实颜色会逐渐变红，发育阶段的辣椒果实CaBBX20 基因和CCS基因的表达模式高度相似，均随着果实颜色的变红表达量逐渐上调，说明CaBBX20基因可能参与了辣椒果实的变红的过程。且利用SPSS进行相关性分析后，发现CaBBX20基因和 CCS 基因表达量在 0.01级别（双尾），相关性显著，说明CaBBX20基因和CCS基因之间存在共表达现象，由于CCS基因与辣椒红素的合成有关，因此说明CaBBX20基因也与辣椒红素的合成有关。
实施例2：CaBBX20基因的亚细胞定位
1、重组菌株的制备
以CaBBX20基因序列为模板在载体pMDC83上以spe I 和Acs I 为酶切位点进行引物设计，引物序列如下：
CaBBX20-F:5’-gacctcgactctagaactagtATGAAGATTCAGTGTGATGTGTGTGA-3’（ SEQID NO.11）；
CaBBX20-R:5’-cgggccccccctcgaggcgcgccTCAACCAAGATCTGGGACTGTAAA-3’（ SEQID NO.12）。
然后进行PCR扩增，扩增体系（25μL体系）：Prime STAR Max Premix（2×）15μL，正反引物各3μL，cDNA 9μL。
反应体系：预变性98 ℃ 5 min；98 ℃ 10 s，55 ℃ 5 s，72 ℃ 10 s，35 个循环；总延伸 72 ℃ 5min，产物进行琼脂糖电泳回收目的片段。
载体酶切spe I 、Acs I 各0.5μL，Q.Cut Green buffer（10×）2 μL，pMDC83 5μL，ddH2O补充至20μL，37℃反应30min。
将回收的CaBBX20基因片段和酶切的pMDC83进行重组，重组体系：5×CE IIBuffer 4 μL，Exnase II 2 μL，目的基因2 μL，酶切载体1 μL，ddH2O补充至20μL，37℃反应30 min，得到重组载体pMDC83-CaBBX20。
重组产物进行大肠杆菌转化，转化体系：8μL重组产物加入100μL大肠杆菌感受态中，冰上30min，42℃ 75s，冰上3min，加入800μL LB液体培养基37℃ 220rpm培养1.5h，再涂布在LB固体培养基（含50mg/ml Kan）中37℃倒置培养10h，挑取单菌落进行测序，测序结果进行比对，比对成功进行农杆菌转化。
农杆菌转化体系：5μL重组质粒加入到50μL农杆菌感受态中冰上5min，液氮中速冻60s，37℃水浴5min，加入800μL LB液体培养基28℃ 150rpm培养3.5h，再涂布在LB固体培养基（含Kan 50mg/ml+Rif 50 mg/ml）中28℃倒置培养30h，挑取单菌落进行PCR验证，结果显示转化成功的农杆菌用于后续的实验。
2、亚细胞定位验证
（1）选取新鲜黄皮洋葱，剥去外面3-4层鳞片后，在超净工作台上将洋葱内表皮切成约1 cm2的方块，剥取其内表皮，用将内表皮剥离一面向下平铺在1/2MS固体培养基上，28℃黑暗培养 24h；
（2）制备侵染液：取保存的农杆菌菌液（含重组载体pMDC83-CaBBX20或空载体pMDC83）接种于LB 液体培养基（含50mg/L Kan 和 50mg/L Rif）中，置于28 ℃恒温摇床上、150 rpm震荡培养至OD600 为0.6左右，5000 rpm离心10 min，弃上清收集菌体，用相同体积的1/2MS液体培养基（含20 mg/L 乙酰丁香酮）重悬两次，以空载体 pMDC83 为对照；
（3）将预培养的洋葱内表皮放入上述侵染液内，至摇床上侵染 15-20 min，将侵染后的洋葱表皮置于无菌滤纸上展平并吸干多余菌液，转入 1/2MS固体培养基（含20 mg/L乙酰丁香酮）上28℃倒置暗培养 16-24h；
（4）将暗培养后的洋葱表皮置于 1/2MS 液体培养基和无菌水中依次冲洗，将其展平置于干净的载玻片上，盖上盖玻片后排气泡，置于荧光显微镜下观察目的蛋白的亚细胞定位情况并拍照。
亚细胞定位结果如图3所示，在洋葱鳞片内表皮细胞的细胞核与细胞膜中，空载体pMDC83 都有分布，但pMDC83-CaBBX20只在细胞核中分布，通过上述结果表明CaBBX20基因只分布在细胞核中，因此也说明CaBBX20是具有核定位信号的转录因子。
实施例 3：辣椒果实病毒诱导的基因沉默
1、TRV2-CaBBX20 载体构建
以CaBBX20基因的核苷酸序列为模板，根据实施例1中设计的引物对CaBBX-F和CaBBX-R进行PCR扩增，回收产物与双酶切后的pTRV2载体进行重组，双酶切所用的限制性内切酶为BamH1 和Xba1；试验采用20 μL体系，其中成分组成分别为BamH1 0.5 μL、Xba1 0.5μL、2 μL 10Q Cut Buffer、质粒5 μL、ddH2O 12 μL，按照30℃ 15min，37℃ 1min，70℃15min反应结束后，进行重组，重组体系：5×CE II Buffer 4 μL，Exnase II 2 μL，目的基因3 μL，酶切载体2 μL，ddH2O补充至20μL，37℃反应30 min，得到重组载体TRV2- CaBBX20。将重组载体转化大肠杆菌，挑单菌落测序，测序结果呈阳性，提取质粒转化农杆菌，得到含有基因沉默载体TRV2-CaBBX20的农杆菌菌液。并将空载体pTRV1和pTRV2转化农杆菌，分别命名为TRV1-0和TRV2-0。
2、悬浮液制备
（1）IM（500ml）溶液配制（IM 现用现配）：4-吗啉乙磺酸（MES）5.137g、葡萄糖2.632g、磷酸二氢钠0.164g，定容至 500ml，调pH 5.6-5.7，灭菌冷却后加 20×AB Salts26.316 ml。
（2）20×AB Salts（500ml若出现沉淀需要涡旋）：氯化铵10g、七水硫酸镁3g、氯化钾1.5g、氯化钙0.1g、七水硫酸亚铁0.025g。
（3）MES（10mM MgCl2，10mM MES 500ml）溶液：氯化镁0.475g，MES 1.066g， 定容至500ml，调 pH 5.5-5.6，高压灭菌。
3、侵染液制备
吸取上述制备的农杆菌菌液：TRV1-0、TRV2-0、TRV2-CaBBX20 涂布在 LB 固体培养基（含Kan 50mg/ml+Gen 50mg/ml+Rif 50 mg/ml）上，28℃倒置培养50h，挑单菌落在LB液体培养基（含Kan 50mg/ml+Gen 50mg/ml+Rif 50mg/ml）中28℃、150 rpm 培养至OD600=1.0。按照1：25 的体积比将上述菌液和IM溶液（含Kan 50mg/ml+Gen 50 mg/ml+Rif 50 mg/ml+200 μM 乙酰丁香酮）进行混合，28℃摇床培养12-15h，至OD600=1后，5000 rmp/mim离心10min，倒掉菌液，将收集的菌体使用相同体积的MES（200μM AS）溶液重悬两次，再分别将TRV1（200μM AS）与TRV2-0、TRV2-CaBBX20菌液等量混合，得到TRV-0、TRV-CaBBX20，于22-25℃放置 3-5h后进行注射。
4、果实注射
四个辣椒品种‘芭莱姆’、‘红瑞祥’、‘35-1122’、‘曼迪’，均来自瑞克斯旺（中国）种子有限公司，取果实膨大期结束后的绿色辣椒果实作为试验材料。
将离体果实果柄用石蜡封住，先用75%乙醇清洗，然后用无菌水清洗擦干，放在超净工作台中注射，将侵染液注射到果柄处，注射后18℃黑暗条件置于人工培养箱中培养2天，2天后，在光照/黑暗16h/8h以及25℃/20℃条件下培养，观察果实变化。注射后第 16d对辣椒果实进行取样，并进行q-PCR检测。
结果如图4所示，注射后第10d时，注射TRV-CaBBX20 和TRV-0侵染液的果实颜色出现差异；注射TRV-0的4个辣椒品种的果实均由绿色正常转色变红，但注射TRV-CaBBX20的辣椒果实转红速度显著变慢。在注射第16d 时的不同辣椒品种果实CaBBX20 和CCS基因表达量分析显示（图5），TRV-CaBBX20果实表达量显著低于TRV-0的果实，且不同辣椒品种间存在差异，并与果实转色速度的差异一致；注射后第16d注射TRV-0的辣椒果实中的CaBBX20 和CCS基因的表达量均显著高于注射TRV-CaBBX20 的辣椒果实，这表明CaBBX20基因的表达下调也会使CCS基因表达下调，进一步说明CaBBX20与 CCS 基因共表达，也表明 CaBBX20基因会调控CCS ，进而调控辣椒红素的积累和果色。
综上所述，CaBBX20 和CCS基因在辣椒果实发育的三个阶段均存在共表达现象，并且发现在辣椒红素含量低的辣椒果实中CaBBX20表达量显著低于正常果实，说明基因CaBBX20与辣椒红素的积累相关；其编码的转录因子进行亚细胞定位，确定具有核定位信号；将 TRV-CaBBX20 的重组载体进行辣椒果实的瞬时沉默，辣椒果实转红变慢，说明CaBBX20基因是与CCS 基因共表达并且影响辣椒红素的积累。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。
序列表
<110> 青岛农业大学
<120> 一种调控辣椒红素积累的基因CaBBX20及其应用
<160> 12
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 47
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
aaggttaccg aattctctag aatgaagatt cagtgtgatg tgtgtga 47
<210> 2
<211> 45
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
cgtgagctcg gtaccggatc ctcaaccaag atctgggact gtaaa 45
<210> 3
<211> 702
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
atgaagattc agtgtgatgt gtgtgagaaa gcacaagcta ctgtgatttg ctgtgcagat 60
gaggcagctt tgtgtgcaaa atgtgatata gaagttcatg ctgctaataa attggcaagt 120
aagcatcaga ggctacatct tcagtgccta tccaataagc ttcctccttg tgatatttgc 180
caagataaag cagccttcat cttctgcgtt gaggatagag ctctcttttg caaggactgt 240
gacgaagcaa ttcattcagc cagcagcctt gctaagaacc accagcgatt cctagctaca 300
ggaattcgtg tagccttgag ctcaagctgc aataaggatg cagtaaaaag ccaactggag 360
ccacaaccac ctcagcagaa tacccaacaa gttggcttga aaatgcctcc acaacaattg 420
tccagtatca catcaccatc ttggcctgtc gatgatttat taggatttcc agattatgag 480
tcgagtgaca agaaggagct acttgagctt ggtgaatttg agtggttggg aggcattgat 540
ctctttggtg aacaaacagc ggctgaagta cctgagctat cggcacctca gtcgaacaac 600
acaaatattt acaggccaac caaatataac atgccttaca agaagctgag aattgaaatg 660
ccagatgaag atgagtattt tacagtccca gatcttggtt ga 702
<210> 4
<211> 233
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 4
Met Lys Ile Gln Cys Asp Val Cys Glu Lys Ala Gln Ala Thr Val Ile
1 5 10 15
Cys Cys Ala Asp Glu Ala Ala Leu Cys Ala Lys Cys Asp Ile Glu Val
20 25 30
His Ala Ala Asn Lys Leu Ala Ser Lys His Gln Arg Leu His Leu Gln
35 40 45
Cys Leu Ser Asn Lys Leu Pro Pro Cys Asp Ile Cys Gln Asp Lys Ala
50 55 60
Ala Phe Ile Phe Cys Val Glu Asp Arg Ala Leu Phe Cys Lys Asp Cys
65 70 75 80
Asp Glu Ala Ile His Ser Ala Ser Ser Leu Ala Lys Asn His Gln Arg
85 90 95
Phe Leu Ala Thr Gly Ile Arg Val Ala Leu Ser Ser Ser Cys Asn Lys
100 105 110
Asp Ala Val Lys Ser Gln Leu Glu Pro Gln Pro Pro Gln Gln Asn Thr
115 120 125
Gln Gln Val Gly Leu Lys Met Pro Pro Gln Gln Leu Ser Ser Ile Thr
130 135 140
Ser Pro Ser Trp Pro Val Asp Asp Leu Leu Gly Phe Pro Asp Tyr Glu
145 150 155 160
Ser Ser Asp Lys Lys Glu Leu Leu Glu Leu Gly Glu Phe Glu Trp Leu
165 170 175
Gly Gly Ile Asp Leu Phe Gly Glu Gln Thr Ala Ala Glu Val Pro Glu
180 185 190
Leu Ser Ala Pro Gln Ser Asn Asn Thr Asn Ile Tyr Arg Pro Thr Lys
195 200 205
Tyr Asn Met Pro Tyr Lys Lys Leu Arg Ile Glu Met Pro Asp Glu Asp
210 215 220
Glu Tyr Phe Thr Val Pro Asp Leu Gly
225 230
<210> 5
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 5
atgcctccca accactcaaa 20
<210> 6
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 6
cctcagcaga atacccaaca ag 22
<210> 7
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 7
tggtgggact tcagggatag 20
<210> 8
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 8
cttgttgagc caaggctttc 20
<210> 9
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 9
ggtgacgagg ctcaatccaa 20
<210> 10
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 10
ctctggagcc acacgaagtt 20
<210> 11
<211> 47
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 11
gacctcgact ctagaactag tatgaagatt cagtgtgatg tgtgtga 47
<210> 12
<211> 47
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 12
cgggcccccc ctcgaggcgc gcctcaacca agatctggga ctgtaaa 47

Claims (10)

1.一种调控辣椒红素积累的基因CaBBX20，其特征在于，所述基因CaBBX20的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。
2.根据权利要求1所述的调控辣椒红素积累的基因CaBBX20，其特征在于，所述基因CaBBX20能够与CCS基因共表达，并调控辣椒红素的积累。
3.根据权利要求1所述的调控辣椒红素积累的基因CaBBX20，其特征在于，所述基因CaBBX20编码的辣椒转录因子的氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示。
4.根据权利要求3所述的调控辣椒红素积累的基因CaBBX20，其特征在于，所述基因CaBBX20编码的辣椒转录因子具有核定位信号。
5.一种含有权利要求1所述的基因CaBBX20的重组沉默载体。
6.一种含有权利要求5所述的重组沉默载体的重组菌株。
7.权利要求1-4任一项所述的基因CaBBX20在调控植物果色中的应用。
8.根据权利要求7所述的基因CaBBX20在调控植物果色中的应用，其特征在于，所述应用方法为：将所述基因CaBBX20、或含有所述基因CaBBX20的重组沉默载体、或含有所述基因CaBBX20的重组菌株转入植物果实中，促使所述基因CaBBX20在果实中沉默。
9.根据权利要求8所述的基因CaBBX20在调控植物果色中的应用，其特征在于，植物中沉默基因CaBBX20的果实与正常表达的果实相比，果实的变红时间延迟。
10.权利要求1-4任一项所述的基因CaBBX20在制备用于彩椒育种中的制剂中的应用。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1675367A (zh) * 2002-08-20 2005-09-28 太阳基因两合公司 制备玉米黄素和/或其生物合成中间体和/或次级产物的方法
CN104004070A (zh) * 2014-04-24 2014-08-27 中国农业大学 一种具有锌指蛋白结构bbx24的基因及其应用
CN107502604A (zh) * 2017-09-07 2017-12-22 南京农业大学 菊花独脚金内酯合成酶基因CmCCD8及其改变菊花花期的应用
CN109136233A (zh) * 2017-06-28 2019-01-04 华中农业大学 超量表达转录因子SlBBX20提高番茄花青素的含量
CN109156336A (zh) * 2018-08-20 2019-01-08 青岛农业大学 一种高色价且褪色缓慢的甜色素椒恢复系的选育方法
CN109306000A (zh) * 2017-07-28 2019-02-05 中国农业大学 抗逆相关蛋白IbBBX24及其编码基因与应用
US20200299711A1 (en) * 2019-03-18 2020-09-24 Consejo Nacional De Investigaciones Científicas Y Técnicas (Conicet) Polynucleotide construct for improving agricultural characteristics in crop plants
CN112195186A (zh) * 2020-10-06 2021-01-08 华中农业大学 SlBBX20基因在调控番茄灰霉病抗性方面的应用

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1675367A (zh) * 2002-08-20 2005-09-28 太阳基因两合公司 制备玉米黄素和/或其生物合成中间体和/或次级产物的方法
CN104004070A (zh) * 2014-04-24 2014-08-27 中国农业大学 一种具有锌指蛋白结构bbx24的基因及其应用
CN109136233A (zh) * 2017-06-28 2019-01-04 华中农业大学 超量表达转录因子SlBBX20提高番茄花青素的含量
CN109306000A (zh) * 2017-07-28 2019-02-05 中国农业大学 抗逆相关蛋白IbBBX24及其编码基因与应用
CN107502604A (zh) * 2017-09-07 2017-12-22 南京农业大学 菊花独脚金内酯合成酶基因CmCCD8及其改变菊花花期的应用
CN109156336A (zh) * 2018-08-20 2019-01-08 青岛农业大学 一种高色价且褪色缓慢的甜色素椒恢复系的选育方法
US20200299711A1 (en) * 2019-03-18 2020-09-24 Consejo Nacional De Investigaciones Científicas Y Técnicas (Conicet) Polynucleotide construct for improving agricultural characteristics in crop plants
CN112195186A (zh) * 2020-10-06 2021-01-08 华中农业大学 SlBBX20基因在调控番茄灰霉病抗性方面的应用

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHENG XIONG ET AL. ET AL.: "A tomato B-box protein SlBBX20 modulates carotenoid biosynthesis by directly activating PHYTOENE SYNTHASE 1, and is targeted for 26S proteasome-mediated degradation", 《NEW PHYTOLOGIST》 *
JING MA ET AL.: "Genome-wide and expression analysis of B-box gene family in pepper", 《BMC GENOMICS》 *
KIM,S.ET AL.: ""B-box zinc finger protein 24 [Capsicum annuum]，PHT79915.1", 《GENBANK》 *
毛立霞等: "辣椒红素的生物合成及代谢研究进展", 《分子植物育种》 *
王莹等: "辣椒 CaNAC61 基因的克隆与表达分析", 《西南农业学报》 *

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