一种MdHb1基因及其编码蛋白在调节采后苹果果实软化进程中的应用

本发明涉及植物基因工程，具体涉及一种 mdhb1基因及其编码蛋白在调节采后苹果果实软化进程中的应用。

背景技术：

1、果实软化是苹果果实内在品质的重要指标，也是果实成熟及采后贮藏过程中的重要特征。苹果采后果实过度软化，不仅缩短了果实贮藏期和货架期，而且加速果实腐烂变质，严重损害果实商品价值和经济效益。

2、血红蛋白（hb）在所有生物中普遍存在，在植物中至少有三种不同类型的hb，可分为共生型、非共生型和截短型hb。 mdhb1是一种非共生血红蛋白基因，现有技术中非共生血红蛋白可充当一氧化氮（no）的清除剂，在冷胁迫条件下将no氧化成no3-，从而调节no的水平。非共生血红蛋白的表达与植物体抗病过程也具有一定的相关性，可防御马铃薯晚疫病或棉花大丽轮枝菌侵染导致的黄萎病。以苹果为主的呼吸跃变型果实的软化主要与果胶降解有关，然而，非共生血红蛋白在采后果实软化中的作用尚未得到研究。

3、伴随着反季节水果市场的出现，如何应对苹果采后果实软化，进而在反季节水果市场中占得先机，既是苹果产业发展的迫切需求，也是科研人员亟待解决的问题。因此，研究苹果采后果实软化的分子机理，对于维持苹果采后果实品质、延长果实贮藏期和货架期，促进苹果产业链的延伸和发展均具有重要意义。

技术实现思路

1、针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种 mdhb1基因及其编码蛋白在调节采后苹果果实软化进程中的应用。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明第一方面，提供了 mdhb1基因在调节采后果实软化进程中的应用，所述 mdhb1基因是如下i）或ii）所示的dna分子：

4、i）核苷酸序列是seq id no.1所示的dna分子；

5、ii）除i）以外的编码seq id no.2所示氨基酸序列的dna分子。

6、所述果实为苹果果实。

7、优选的，通过向采后的苹果中注射 mdhb1基因超量表达载体，提高苹果 mdhb1基因的表达，来促进苹果果实软化进程；

8、或者，通过向采后的苹果中注射 mdhb1基因沉默表达载体，抑制苹果 mdhb1基因的表达，来延缓苹果果实软化进程。

9、本发明第二方面，提供了 mdhb1基因编码的蛋白在调节采后苹果软化进程中的应用，所述苹果 mdhb1基因编码的蛋白氨基酸序列如seq id no.2所示。

10、所述 mdhb1基因编码的蛋白通过催化原果胶降解为可溶性果胶来调节采后果实软化进程。

11、优选的，通过提高苹果 mdhb1基因编码蛋白的活性来促进苹果果实软化进程；

12、或者，通过抑制苹果 mdhb1基因编码蛋白的活性来延缓苹果果实软化进程

13、本发明第三方面，提供了一种培育耐储存的苹果新品种的方法，通过将野生型苹果品种中的 mdhb1基因沉默或者突变野生型苹果品种中的 mdhb1基因，获得耐储存的苹果新品种。

14、本发明的有益效果：

15、本发明通过代谢组和转录组关联分析筛选到一个非共生血红蛋白基因 mdhb1，并首次研究发现在苹果采后贮藏过程中， mdhb1基因的表达与果实硬度之间存在显著负相关；利用底物体外孵育实验，证明mdhb1可以催化原果胶降解为可溶性果胶；利用苹果果实瞬时注射实验证明，mdhb1可以将原果胶水解为可溶性果胶，促进苹果果实软化。本发明的研究成果为在苹果种质资源改良中培育耐储存的苹果新品种提供了新思路，有助于降低苹果的贮藏损耗，提高生产效益。

技术特征：

1.mdhb1基因在调节采后果实软化进程中的应用，其特征在于，所述mdhb1基因是如下i）或ii）所示的dna分子：

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述果实为苹果果实。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，通过向采后的苹果中注射mdhb1基因超量表达载体，提高苹果mdhb1基因的表达，来促进苹果果实软化进程。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，通过向采后的苹果中注射mdhb1基因沉默表达载体，抑制苹果mdhb1基因的表达，来延缓苹果果实软化进程。

5.mdhb1基因编码的蛋白在调节采后苹果软化进程中的应用，其特征在于，所述苹果mdhb1基因编码的蛋白氨基酸序列如seq id no.2所示。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述mdhb1基因编码的蛋白通过催化原果胶降解为可溶性果胶来调节采后果实软化进程。

7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，通过提高苹果mdhb1基因编码蛋白的活性来促进苹果果实软化进程。

8.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，通过抑制苹果mdhb1基因编码蛋白的活性来延缓苹果果实软化进程。

技术总结
本发明公开了一种MdHb1基因及其编码蛋白在调节采后苹果果实软化进程中的应用，属于植物基因工程技术领域。本发明通过代谢组和转录组关联分析筛选到一个非共生血红蛋白基因MdHb1，并首次研究发现在苹果采后贮藏过程中，MdHb1基因的表达与果实硬度之间存在显著负相关；利用底物体外孵育实验，证明MdHb1可以催化原果胶降解为可溶性果胶；利用苹果果实瞬时注射实验证明，MdHb1可以将原果胶水解为可溶性果胶，促进采后苹果果实软化。本发明的研究成果为在苹果种质资源改良中培育耐储存的苹果新品种提供了新思路，有助于降低苹果的贮藏损耗，提高生产效益。

技术研发人员：胡大刚,孙权,赵玉文,赵婷婷,韩朋良,楚天歌,陈泽
受保护的技术使用者：山东农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5