多核苷酸、蛋白质、生物材料在调控植物块茎发育中的应用及其相关产品和培育方法

1.本发明涉及植物基因工程领域，特别涉及多核苷酸、蛋白质、生物材料在调控植物块茎发育中的应用及其相关产品和培育方法。


背景技术：

2.马铃薯原产于南美洲的安第斯山区，是茄科茄属一年生的双子叶植物。马铃薯薯块是由地下匍匐茎顶端膨大形成的变态器官，既是马铃薯的繁殖器官，又是产品器官。因此，对于马铃薯薯块形成机理的研究不仅在应用上对于种薯繁育、马铃薯产量的提高和品质性状的改良具有重要的指导作用，还是植物变态器官发育研究的重点内容，具有重要的科学意义。自然条件下，马铃薯薯块的形成分为匍匐茎的形成和匍匐茎顶端膨大两个独立的生物学过程，必须经过匍匐茎的发生、匍匐茎的伸长、匍匐茎纵向生长停止、匍匐茎顶端辐射生长、薯块发生和膨大5个步骤。
3.虽然科学家们已做了许多马铃薯薯块发育相关的研究，但薯块的形成是一个十分复杂的生物学过程，是多种植物内源信号和外界环境综合作用的结果。薯块形成的关键调控基因有待进一步发掘，尤其是控制薯块发生的身份基因还未见报道。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了多核苷酸、蛋白质、生物材料在调控植物块茎发育中的应用及其相关产品和培育方法。该多核苷酸it1是块茎的身份基因，可通过调控蛋白功能、表达量等来实现块茎是否形成、形成时间的控制，以及块茎大小等的调控。
5.为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
6.本发明一方面提供了一种多核苷酸在调控植物块茎发育中的应用，其包含如下核苷酸序列中的至少一种：
7.1)seq id no:1所示的核苷酸序列；
8.2)seq id no:1所示序列的互补序列、简并序列或同源序列，其中同源序列为与seq id no:1所示的核苷酸具有75％或以上同一性的多核苷酸；
9.3)在严紧条件下与seq id no:1所示的核苷酸序列杂交的多核苷酸或其互补序列；
10.4)序列1)-3)中任一序列的cdna序列；
11.5)seq id no:3所示的核苷酸序列；
12.6)seq id no:3所示序列的互补序列、简并序列、截短序列或同源序列，其中同源序列为与seq id no:3所示的核苷酸具有75％或以上同一性的多核苷酸；
13.7)在严紧条件下与seq id no:3所示的核苷酸序列杂交的多核苷酸或其互补序列；
14.8)序列5)-7)中任一序列的cdna序列。
15.本发明通过分析马铃薯不同组织rna-seq数据，鉴定到一个在马铃薯薯块中特异表达的tcp转录因子it1。通过构建基于crispr/cas9系统的定点突变载体crispr-it1，利用农杆菌介导的转基因体系将定点突变载体转入马铃薯植株，通过抗性筛选和pcr验证获得转基因阳性株系。对于定点突变的转基因株系，提取植株的dna并利用pcr和测序的方法筛选出it1功能缺失的株系。筛选后的转基因株系用于后续的表型观察，发现it1功能缺失的转基因株系薯块的形成受到了严重影响，匍匐茎没有进一步膨大形成薯块，而是向上生长形成了一株新的植株。通过使it1的功能缺失创造出了在正常生长条件下不结薯块的马铃薯材料。
16.it1是tb类tcp转录因子，其同源基因在拟南芥、玉米等作物中报道的功能是调控植物的分枝，功能缺失后可使植物的分枝增多。it1调控薯块发育是本技术首次发现，其功能缺失可使马铃薯的匍匐茎不发育成薯块而是向上生长形成新的植株，这种表型是在马铃薯中的首次报道，是薯块的身份基因。在应用中可通过调控it1的蛋白功能、表达量等来实现马铃薯薯块是否形成、形成时间的控制，以及薯块大小的调控。
17.it1的核苷酸序列在不同的马铃薯材料中不一定是完全相同的，本发明提供了研究过程中获得的其他44份马铃薯材料中的it1的核苷酸序列，其cds序列分别与seq id no：1所示序列有94.6％～100％的相似性(具体见表1)，其中不完全相同的序列如seq id no：10～seq id no：39所示；其genomic序列分别与seq id no：3所示序列有91.8％～100％的相似性(具体见表1)，其中不完全相同的序列如seq id no：66～seq id no：96所示。
18.在本发明中，与seq id no：1所示的核苷酸序列具有低于75％同一性的核苷酸序列，但与seq id no：1所示基因具有相同的功能，该序列也在本发明保护范围之内。
19.在本发明中，与seq id no：1所示的核苷酸序列具有至少75％、76％、77％、78％、79％、80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或者99％同一性且具有相同功能的基因均在本发明保护范围内。
20.在一些实施例中，与seq id no：1所示的核苷酸序列具有60-70％、75-85％、76-86％、77-87％、78-88％、79-89％、80-90％、81-91％、82-92％、83-93％、84-94％、85-95％、86-96％、87-97％、88-98％、89-99％、90-95％、91-96％、92-97％、93-98％、94-99％、95-100％、85-90％、86-91％、87-92％、88-93％或89-94％同一性且具有相同功能的基因均在本发明保护范围内。
21.其中，核苷酸序列分子可以是dna，如cdna、基因组dna或重组dna；核苷酸序列分子也可以是rna，如mrna或hnrna等。
22.本领域普通技术人员可以很容易地采用已知的方法，例如定向进化和点突变的方法，对本发明的编码所述蛋白质的核苷酸序列进行突变。那些经过人工修饰的，具有与本发明分离得到的核苷酸序列75％或者更高同一性的核苷酸，只要编码所述蛋白质，均是衍生于本发明的核苷酸序列并且等同于本发明的序列。
23.可选的，本发明所述多核苷酸进一步包含一个可操作地与上述核苷酸序列相连的启动子，其中所述启动子在植物细胞中，优选在匍匐茎中启动所述核酸序列的转录。
24.具体的，所述启动子可以为seq id no:9所示的核苷酸序列，或与seq id no:9所示的核苷酸具有75％或以上同一性的多核苷酸。
25.在本发明中，与seq id no：9所示的核苷酸序列具有至少75％、76％、77％、78％、79％、80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或者99％同一性且具有相同功能的基因均在本发明保护范围内。
26.在一些实施例中，与seq id no：9所示的核苷酸序列具有60-70％、75-85％、76-86％、77-87％、78-88％、79-89％、80-90％、81-91％、82-92％、83-93％、84-94％、85-95％、86-96％、87-97％、88-98％、89-99％、90-95％、91-96％、92-97％、93-98％、94-99％、95-100％、85-90％、86-91％、87-92％、88-93％或89-94％同一性且具有相同功能的基因均在本发明保护范围内。
27.本发明提供了研究过程中获得的其他44份马铃薯材料中的it1的核苷酸序列的启动子区域，分别与seq id no：9所示序列有90％～100％的相似性(具体见表1)，其中不完全相同的序列如seq id no：97～seq id no：131所示。
28.在本发明中，与seq id no：9所示的核苷酸序列具有低于75％同一性的核苷酸序列，但可以启动上述it1核酸序列的转录的序列也在本发明保护范围之内。
29.这里使用的术语“同一性”指与天然核酸序列或氨基酸序列的序列相似性。同一性可以用肉眼或计算机软件进行评价。使用计算机软件，两个或多个序列之间的同一性可以用百分比(％)表示，其可以用来评价相关序列之间的同一性。
30.本发明一方面还提供了一种蛋白质在调控植物块茎发育中的应用，该蛋白质为如下序列中的至少一种：
31.1)seq id no:2所示的蛋白质；
32.2)seq id no:2所示的蛋白质的n端和/或c端连接标签得到的融合蛋白质；
33.3)seq id no:2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的具有相同功能的蛋白质；
34.4)与seq id no:2所示的氨基酸序列具有75％或以上同一性且具有相同功能的蛋白质。
35.在本发明中，与seq id no：2所示的氨基酸序列具有低于75％同一性的蛋白质，但与seq id no：2所示蛋白具有相同的功能，该序列也在本发明保护范围之内。
36.在本发明中，与seq id no：2所示的氨基酸序列具有至少75％、76％、77％、78％、79％、80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或者99％同一性且具有相同功能的蛋白质均在本发明保护范围内。
37.在一些实施例中，与seq id no：2所示的氨基酸序列具有60-70％、75-85％、76-86％、77-87％、78-88％、79-89％、80-90％、81-91％、82-92％、83-93％、84-94％、85-95％、86-96％、87-97％、88-98％、89-99％、90-95％、91-96％、92-97％、93-98％、94-99％、95-100％、85-90％、86-91％、87-92％、88-93％或89-94％同一性且具有相同功能的蛋白质均在本发明保护范围内。
38.本发明提供了研究过程中获得的其他44份马铃薯材料中的it1的氨基酸序列，分别与seq id no：2所示序列有92.9％～100％的相似性(具体见表1)，其中不完全相同的序列如seq id no：40～seq id no：65所示。
39.表1不同马铃薯材料中it1核苷酸、氨基酸及启动子序列相似性比较
[0040][0041]
[0042]
本发明一方面还提供了一种生物材料，该生物材料为下述1)至9)中的任一种：
[0043]
1)含有上述多核苷酸的表达盒；
[0044]
2)含有上述多核苷酸的重组载体；
[0045]
3)含有上述多核苷酸的重组微生物；
[0046]
4)含有上述多核苷酸的植物细胞系；
[0047]
5)敲除上述多核苷酸的敲除盒；
[0048]
6)敲除上述多核苷酸的敲除载体；
[0049]
7)敲除上述多核苷酸的重组微生物；
[0050]
8)敲除上述多核苷酸的植物细胞系；
[0051]
9)导入1)-3)或5)-7)中任意一种的植物原生质体、细胞或愈伤组织。
[0052]
在本发明中，植物细胞系可包括繁殖材料，也可不包括繁殖材料。
[0053]
本发明一方面还提供了上述生物材料在调控植物块茎发育中的应用。
[0054]
在本发明提供的具体实施例中，调控植物块茎发育包括调控块茎是否形成、块茎形成时间、块茎数目或块茎大小中的一种或几种。
[0055]
在本发明提供的具体实施例中，所述植物为块茎类植物。
[0056]
在本发明提供的实施例中，块茎类植物选自马铃薯、红薯、木薯、山药、芋头、菊芋、半夏或甘露子。但块茎类植物并非限定与此，本领域技术人员认为可行的块茎类植物均在本发明保护范围之内。
[0057]
在本发明提供的具体实施例中，块茎类植物为马铃薯。
[0058]
本发明还提供了一种块茎类植物的培育方法，在受体植物中过表达上述多核苷酸或蛋白质，得到目的植物；与受体植物相比，所述目的植物的块茎形成时间提前、块茎数目增加、块茎增大和/或块茎产量增多。
[0059]
在一些实施例中，目的植物的块茎形成时间至少比受体植物提前30％。在一些实施例中，目的植物的块茎形成时间为比受体植物提前至少10％、至少20％、至少30％、至少40％、至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、或至少100％。在一些实施例中，目的植物的块茎形成时间为比受体植物提前至少5天、至少10天、至少15天、至少20天、至少30天、或至少40天、至少50天、或至少60天。
[0060]
在一些实施例中，目的植物的块茎数目、块茎大小或块茎产量至少比受体植物高30％。在一些实施例中，目的植物的块茎数目、块茎大小或块茎产量为比受体植物高至少10％、至少20％、至少30％、至少40％、至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、或至少100％。在一些实施例中，目的植物的块茎数目为比受体植物高至少1块、至少2块、至少3块、至少5块、至少10块、或至少20块。在一些实施例中，目的植物的块茎大小为比受体植物高至少5g、至少10g、至少15g、至少20g、至少30g、至少50g、至少80g、或至少100g。在一些实施例中，目的植物单株的平均块茎产量为比受体植物高至少50g、至少100g、至少150g、至少200g、至少300g、至少500g、至少800g、或至少1000g。
[0061]
在本发明提供的具体实施例中，过表达受体植物中上述多核苷酸或蛋白质的方式包括启动子编辑技术、密码子优化、利用强启动子、插入内含子、利用病毒载体、融合蛋白技术中的一种或多种。
[0062]
在一些实施例中，过表达方式包括以下可选方式：
[0063]
a、利用启动子编辑技术的各种方式达到过表达的目的。启动子编辑技术包括以下可选方式：a、内源启动子的小范围改变(碱基删除或是缺失，但是都是在原有内源启动子上进行的操作)(rodriguez-leal et al.,2017)：利用crispr/cas9技术设计覆盖启动子区域的所有序列，最终改变后的启动子序列会影响转录因子的结合能力从而影响下游基因的表达；某些启动子上会含有编码小肽的uorf，在基因表达的转录过程中uorf的转录会影响下游基因的转录从而影响下游基因的表达，利用crispr/cas9技术改变这些uorf的改变同样可以改变下游基因的表达。b、利用crispr/cas技术在原有的内源启动子中插入增强子等有增强基因表达功能的元件以增强基因表达。c、直接替换基因对应的内源启动子：第一，利用knock-in的方式用强启动子(如35s，或是组成性强表达启动子)替换内源启动子；第二，利用crispr/cas9技术诱导染色体反转，从而使得不同基因的启动子对换，使得目的基因的表达升高(schwartz et al.,2020)
[0064]
b、用转基因的方式将编码目的基因的dna序列导入细胞中，以下的各种方式可以单独使用也可以组合在一起使用：第一、通过密码子优化的方式改变内源基因对应的dna序列；第二、利用强启动子(组成性强启动子达到在所有组织中过表达的目的，组织特异性启动子达到在特定组织中过表达的目的)；第三、某些内含子能够增强基因的表达，将这些内含子插入目的基因内部能够增强目的基因的表达(gallegos and rose,2019)；第四、在目的基因的末端融合某些有助溶、防降解的标签或者蛋白序列来增强目的蛋白的表达量或是防止其降解。
[0065]
c、利用病毒载体(dna病毒和ran病毒)过表达目的基因(torti et al.,2021)，病毒在植物细胞中会大量的复制，从而使得目的基因的拷贝数得到很大的提升从而能达到过表达的目的。
[0066]
d、可实现过表达目的的其他方式。
[0067]
本发明一方面还提供了一种块茎类植物的培育方法，抑制受体植物中上述多核苷酸或蛋白质的表达，或者使受体植物中上述蛋白质失活，得到目的植物；与受体植物相比，所述目的植物不形成块茎，或者所述目的植物的块茎形成时间推迟、块茎数目减少、块茎减小和/或块茎产量减少。
[0068]
在一些实施例中，目的植物的块茎形成时间至少比受体植物推迟30％。在一些实施例中，目的植物的块茎形成时间为比受体植物推迟至少10％、至少20％、至少30％、至少40％、至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、或至少100％。在一些实施例中，目的植物的块茎形成时间为比受体植物推迟至少5天、至少10天、至少15天、至少20天、至少30天、至少40天、至少50天、或至少60天。
[0069]
在一些实施例中，目的植物的块茎数目、块茎大小或块茎产量至少比受体植物低30％。在一些实施例中，目的植物的块茎数目、块茎大小或块茎产量为比受体植物低至少10％、至少20％、至少30％、至少40％、至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、或至少100％。在一些实施例中，目的植物的块茎数目为比受体植物低至少1块、至少2块、至少3块、至少5块、至少10块、或至少20块。在一些实施例中，目的植物的块茎大小为比受体植物低至少5g、至少10g、至少15g、至少20g、至少30g、至少50g、至少80g、或至少100g。在一些实施例中，目的植物单株的平均块茎产量为比受体植物低至少50g、至少100g、至少150g、至少200g、至少300g、至少500g、至少800g、或至少1000g。
[0070]
在本发明提供的具体实施例中，抑制受体植物中上述多核苷酸或蛋白质的表达以及使受体植物中上述蛋白质失活的方式包括crispr/cas9基因编辑技术、talen技术、t-dna插入、ems诱变、zfn技术中的一种或多种。也可选择其他可实现抑制表达或失活的方式。
[0071]
本发明一方面还提供了一种块茎类植物，其植物部分，块茎或块茎部分，或其植物细胞、花粉或种子，其特征在于，其为如下之一：
[0072]
1)上文所述的植物细胞系、植物原生质体、细胞或愈伤组织生长形成的植物，其植物部分，块茎或块茎部分，或其植物细胞、花粉或种子；或者采用上文任一项所述培育方法获得的植物，其植物部分，块茎或块茎部分，或其植物细胞、花粉或种子；
[0073]
2)所述1)中植物自交所形成的后代，以及所述后代生长形成的植物，其植物部分，块茎或块茎部分，或其植物细胞、花粉或种子；
[0074]
3)所述1)中植物与其它品种杂交所形成的后代，以及所述后代生长形成的植物，其植物部分，块茎或块茎部分，或其植物细胞、花粉或种子。
[0075]
本发明一方面还提供了上文所述的植物，其植物部分，块茎或块茎部分，或其植物细胞、花粉或种子制成的食品或饲料。
[0076]
本发明一方面还提供了一种制造商业植物产品的方法，其包括获得上文中任一项所述的植物，其植物部分，块茎或块茎部分制造所述商业植物产品，其中所述植物产品是选自由以下组成的群组：新鲜的块茎材料、冷冻的块茎材料、脱水块茎材料、块茎液、块茎条、块茎片、块茎颗粒及块茎粉。
[0077]
本发明一方面还提供了上述生物材料在调控马铃薯薯块发育中的应用。
[0078]
在本发明提供的具体实施例中，上述多核苷酸、蛋白质或生物材料用于调控马铃薯薯块发育。但植物并非限定于马铃薯，通过本发明技术方案可以实现调控块茎发育的其它植物也均在本发明的保护范围之内。
[0079]
进一步的，所述马铃薯包括二倍体马铃薯、三倍体马铃薯、四倍体马铃薯或其它多倍体马铃薯。
[0080]
在一些实施例中，所述马铃薯选自由以下组成的群组：马铃薯品系ncimb41663，ncimb 41664，ncimb 41665，ncimb 41765，ncimb 43636，费乌瑞它，青薯9号，克新1号，冀张薯12号，米拉，威芋3号，隆薯7号，威芋5号，鄂马铃薯5号，大西洋，丽薯6号，隆薯10号，隆薯3号，中薯5号，晋薯16号，合作88，早大白，冀张薯8号，东农303，庄薯3号，中薯3号，兴佳2号，希森6号以及会-2。
[0081]
在本发明提供的实施例中，调控马铃薯薯块发育包括调控马铃薯薯块是否形成、薯块形成时间、薯块数目或薯块大小中的一种或几种。
[0082]
本发明一方面还提供了一种马铃薯植物的培育方法，在受体植物中过表达上述多核苷酸或蛋白质，得到目的植物；与受体植物相比，目的植物的薯块形成时间提前、薯块数目增加、薯块增大和/或薯块产量增多。
[0083]
在一些实施例中，过表达方式同上文所述，可选其中任意一种或多种方式，或其他可实现过表达目的的方式。
[0084]
在一些实施例中，目的植物的薯块形成时间至少比受体植物提前30％。在一些实施例中，目的植物的薯块形成时间为比受体植物提前至少10％、至少20％、至少30％、至少40％、至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、或至少100％。在一些实施例中，
目的植物的薯块形成时间为比受体植物提前至少5天、至少10天、至少15天、至少20天、至少30天、至少40天、至少50天、或至少60天。
[0085]
在一些实施例中，目的植物的薯块数目、薯块大小或薯块产量至少比受体植物高30％。在一些实施例中，目的植物的薯块数目、薯块大小或薯块产量为比受体植物高至少10％、至少20％、至少30％、至少40％、至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、或至少100％。在一些实施例中，目的植物的薯块数目为比受体植物高至少1块、至少2块、至少3块、至少5块、至少10块、或至少20块。在一些实施例中，目的植物的薯块大小为比受体植物高至少5g、至少10g、至少15g、至少20g、至少30g、至少50g、至少80g、或至少100g。在一些实施例中，目的植物单株的平均薯块产量为比受体植物高至少50g、至少100g、至少150g、至少200g、至少300g、至少500g、至少800g、或至少1000g。
[0086]
本发明一方面还提供了另一种马铃薯植物的培育方法，抑制受体植物中上述多核苷酸或蛋白质的表达，或者使受体植物中上述蛋白质失活，得到目的植物；与受体植物相比，目的植物不形成薯块，或者目的植物的薯块形成时间推迟、薯块数目减少、薯块减小和/或薯块产量减少。
[0087]
在一些实施例中，抑制受体植物中上述多核苷酸或蛋白质的表达以及使受体植物中该蛋白质失活的方式同上文所述，可选其中任意一种或多种方式，或其他可实现抑制表达或失活的方式。
[0088]
在本发明提供的一个具体实施例中，抑制受体植物中上述多核苷酸或蛋白质的表达以及使受体植物中该蛋白质失活的方式为crispr/cas9基因编辑技术。crispr/cas9基因编辑技术的具体步骤为：以基因为靶标，设计基于crispr/cas9的sgrna序列，将含有编码sgrna序列的dna片段连接到携带crispr/cas9的载体中，转化受体植物，进而获得该基因功能缺失的目的植物。
[0089]
在一些实施例中，目的植物的薯块形成时间至少比受体植物推迟30％。在一些实施例中，目的植物的薯块形成时间为比受体植物推迟至少10％、至少20％、至少30％、至少40％、至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、或至少100％。在一些具体的实施例中，目的植物的薯块形成时间为比受体植物推迟至少5天、至少10天、至少15天、至少20天、至少30天、至少40天、至少50天、或至少60天。
[0090]
在一些实施例中，目的植物的薯块数目、薯块大小或薯块产量至少比受体植物低30％。在一些具体的实施例中，目的植物的薯块数目、薯块大小或薯块产量为比受体植物低至少10％、至少20％、至少30％、至少40％、至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、或至少100％。在一些实施例中，目的植物的薯块数目为比受体植物低至少1块、至少2块、至少3块、至少5块、至少10块、或至少20块。在一些具体的实施例中，目的植物的薯块大小为比受体植物低至少5g、至少10g、至少15g、至少20g、至少30g、至少50g、至少80g、或至少100g。在一些具体的实施例中，目的植物单株的平均薯块产量为比受体植物低至少50g、至少100g、至少150g、至少200g、至少300g、至少500g、至少800g、或至少1000g。
[0091]
本发明一方面还提供一种马铃薯植物，其植物部分，块茎或块茎部分，或其植物细胞、花粉或种子，其特征在于，其为如下之一：
[0092]
1)上文所述的植物细胞系、植物原生质体、细胞或愈伤组织生长形成的马铃薯植物，其植物部分，块茎或块茎部分，或其植物细胞、花粉或种子；或者采用上文任一项所述培
育方法获得的马铃薯植物，其植物部分，块茎或块茎部分，或其植物细胞、花粉或种子；
[0093]
2)所述1)中植物自交所形成的后代，以及所述后代生长形成的马铃薯植物，其植物部分，块茎或块茎部分，或其植物细胞、花粉或种子；
[0094]
3)所述1)中植物与其它品种杂交所形成的后代，以及所述后代生长形成的马铃薯植物，其植物部分，块茎或块茎部分，或其植物细胞、花粉或种子。
[0095]
本发明一方面还提供了上文所述的马铃薯植物，其植物部分，块茎或块茎部分，或其植物细胞、花粉或种子制成的食品或饲料。
[0096]
本发明还提供了一种制造商业植物产品的方法，其包括获得上文中任一项所述的马铃薯植物，其植物部分，块茎或块茎部分制造所述商业植物产品，其中所述植物产品是选自由以下组成的群组：新鲜的马铃薯、冷冻的马铃薯、脱水马铃薯、马铃薯液、马铃薯条、马铃薯片、马铃薯颗粒、马铃薯粉及马铃薯淀粉。
[0097]
与现有技术相比，本发明具有的技术效果为：
[0098]
在本发明之前，和马铃薯薯块发育相关的研究进展多集中在植物内源信号和外界环境综合作用的分子机制解析方面，如：
[0099]
植物内源激素是调控块茎形成的重要信号因子。ga-20氧化酶(ga20ox)是一种双加氧酶，其可催化多步氧化反应最终促进赤霉素的合成，1999年carrera等首先在马铃薯中克隆到3个赤霉素氧化酶基因(stga20ox1-3)，他们的研究表明在马铃薯中过量表达该类基因可推迟结薯，抑制其表达可加快结薯且增加产量(carrera et al.,2000,1999)。kloosterman等进一步的研究表明stga20ox1基因是通过调控ga在匍匐茎亚顶端区域的含量，从而调控马铃薯块茎的形成(kloosterman et al.,2007)。ga-2氧化酶(ga2ox)是赤霉素合成途径中第三阶段的关键酶，可将活性赤霉素转化为非活性的赤霉素从而抑制赤霉素的合成，在马铃薯中过量表达stga2ox1会抑制匍匐茎的生长促使提前结薯，而抑制其表达则会推迟结薯(kloosterman et al.,2007)，因此可以推断ga在马铃薯块茎发育过程中可促进匍匐茎的生长抑制块茎的形成。细胞分裂素氧化酶/脱氢酶(ckx)是一种可将细胞分裂素降解为腺嘌呤/腺苷的黄素酶，在马铃薯中过量表达ckx1将减少每颗植株中薯块的数目从而影响产量(hartmann et al.,2011)，tlog1是番茄中细胞分裂素的合成基因，在番茄中异位表达该基因可解除番茄腋生分生组织抑制块茎形成的作用，从而在基部的腋芽处形成微小的块茎(eviatar-ribak et al.,2013；abelenda and prat,2013)，这些结果预示着细胞分裂素很可能是植物中广谱的贮藏器官形成的调控因子。另外，除了赤霉素和细胞分裂素，还有报道表明生长素、独脚金内脂和脱落酸等激素对马铃薯的块茎形成也具有重要作用(navarro et al.,2015)。
[0100]
此外，在马铃薯块茎形成中，外界生长环境同样发挥着重要的作用，其中光周期对块茎形成的影响最为明显。马铃薯原产于南美洲安第斯山脉(andes)中部西麓、濒临太平洋的秘鲁和玻利维亚区域，在其原产地短日照可诱导马铃薯块茎的形成，长日照抑制结薯，光周期是马铃薯块茎形态建成的关键环境因子。近些年的研究结果表明参与开花途径中的一些调控元件如光敏色素b(phyb)、constans(co)、flowering locus t(ft)、cdf转录因子等在马铃薯块茎形成的途径中同样发挥着重要的作用。
[0101]
phyb是调控马铃薯块茎发育重要的光受体，其表达量的下调会显著增强植株在长日照条件下的结薯能力，phyb主要在叶片中表达，以phyb表达量明显下调的植株的地上部
分为接穗、以野生植株为砧木的嫁接植株在长日照条件下仍可快速形成块茎，预示着phyb可在叶片中感受光信号并在长日照的条件下抑制块茎的形成(jackson et al.,1998)。constans(co)是拟南芥中调控开花的关键因子，在马铃薯中过量表达atco可将在短日照生长的马铃薯的块茎形成推迟7周以上，stco与atco的功能类似，在马铃薯中过量表达stco同样可以推迟块茎的形成，进一步的嫁接实验结果显示atco或stco过量表达植株的上部嫁接到野生型马铃薯可显著推迟块茎的形成，反之则不影响块茎的发育，这说明constans(co)是通过在叶片中的表达从而负调控马铃薯的结薯(mart
í
nez-garc
í
a et al.,2002；gonz
á
lez-schain et al.,2012)。cdfs蛋白是dof转录因子家族的一员，是一类转录抑制因子，在拟南芥中可直接结合至co和ft的启动子区域抑制植物开花，stcdf1是atcdfs在马铃薯中的同源蛋白也可调控stco的表达，其蛋白含量受到lov蓝光受体蛋白stfkf1和生物钟核心蛋白stgi的共同调控，在马铃薯中当stcdf1与stfkf1和stgi相互作用的结构域发生突变时可使stcdf1的蛋白量积累从而促进块茎提早形成(kloosterman et al.,2013)。早期的研究发现将开花的烟草茎段嫁接到马铃薯上可有效地诱导马铃薯块茎的形成，预示着正在开花的植物叶片或茎段中很可能存在能够诱导马铃薯块茎形成的成薯素(tuberigen)(chailakhyan et al.,1981)。拟南芥的flowering locus t(ft)蛋白和水稻中的hd3a蛋白被鉴定为一类可诱导植物开花的成花素，在马铃薯中过量表达hd3a可诱导其在长日照的条件下也能正常结薯，表明马铃薯的成薯素很可能也是ft类蛋白，马铃薯中存在四个ft类基因stsp6a、stsp5g、stsp5g-like以及stsp3d，其中stsp6a主要在短日照的条件在叶片中表达，其过量表达可诱导植株在长日照的条件下正常结薯，表达量受到抑制会推迟块茎的形成，嫁接的实验证明其可从叶片中合成并长距离运输至匍匐茎，这些结果均证明stsp6a就是马铃薯中的成薯素，此外经过研究发现stsp3d可独立控制植株开花，而stsp5g可通过抑制stsp6a的表达来抑制块茎的形成(navarro et al.,2011；abelenda et al.,2016)。
[0102]
但在调控马铃薯薯块形成基因研究中还未见突变某个基因后，可使马铃薯的匍匐茎不进一步发育成薯块的报道。
[0103]
本发明发现it1是控制薯块形成的关键形成基因，在应用中可通过调控it1的蛋白功能、表达量等来实现马铃薯薯块是否形成、形成时间的控制，以及薯块大小的调控。进一步地，可通过调控it1的蛋白功能、表达量等来实现其它块茎类植物的块茎是否形成、形成时间的控制，以及块茎大小、块茎数目、块茎产量的调控。
附图说明
[0104]
图1示马铃薯it1基因纯合突变株系基因型；突变株系和野生型相比插入了1bp碱基，为功能缺失型突变体；
[0105]
图2示马铃薯it1基因纯合突变株系表型鉴定结果；与野生型植株(wt)相比，it1基因纯合突变株系(it1)匍匐茎在顶端弯钩后并没有进一步膨大发育成薯块，而是向上生长，发育成了一株新的植株，如图2-2中
△
所指位置；图2-1和图2-2两图比例尺＝10cm，图2-3一图比例尺＝5cm。
具体实施方式
[0106]
本发明公开了多核苷酸、蛋白质、生物材料在调控植物块茎发育中的应用及其相
关产品和培育方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
[0107]
术语解释：
[0108]
n端：指肽链或蛋白质的氨基端；
[0109]
c端：指肽链或蛋白质的羧基端；
[0110]
cdna：全称complementary dna，是一种互补脱氧核糖核酸；
[0111]
crispr/cas9系统：crispr/cas9是细菌和古细菌在长期演化过程中形成的一种适应性免疫防御，可用来对抗入侵的病毒及外源dna。crispr/cas9系统通过将入侵噬菌体和质粒dna的片段整合到crispr中，并利用相应的crispr rnas(crrnas)来指导同源序列的降解，从而提供免疫性。此系统的工作原理是crrna(crispr-derived rna)通过碱基配对与tracrrna(trans-activating rna)结合形成tracrrna/crrna复合物，此复合物引导核酸酶cas9蛋白再与crrna配对的序列靶位点剪切双链dna。而通过人工设计这两种rna，可以改造形成具有引导作用的sgrna(single-guide rna)，足以引导cas9对dna的定点切割；
[0112]
talen：转录激活样效应因子核酸酶(transcription activator-like effector nuclease)；
[0113]
t-dna：(transfer dna)即转移dna，又名三螺旋dna，是一种由三股ssdna旋转螺旋形成的一种特殊脱氧核糖核苷酸结构；
[0114]
ems诱变：是一种人工化学诱变技术，ems是甲基磺酸乙酯，是属于烷化剂诱变最常用的一种，诱变率很高；
[0115]
zfn：锌指核酸酶(zinc-finger nuclease,zfn)又名锌指蛋白核酸酶(zfpn)，它是一类人工合成的限制性内切酶，由锌指dna结合域与限制性内切酶的dna切割域融合而成。研究者可以通过加工改造zfn的锌指dna结合域，靶向定位于不同的dna序列，从而使得zfn可以结合复杂基因组中的目的序列，并由dna切割域进行特异性切割。目前，在大量植物、果蝇、斑马鱼、蛙、大/小鼠及牛等物种中，zfn技术已被广泛应用于靶向基因的突变，通过人工修改基因组信息可以产生遗传背景被修改的新物种；
[0116]
tcp转录因子：是一类高等植物所特有的转录家族，由teosinte branched1(tb1)、cycloidea(cyc)和proliferating cell factors(pcfs)这3个分离到的成员的首字母缩写而得名。
[0117]
sgrna(small guide rna)：是向导rna，在rna编辑的过程中引导尿苷残基插入或缺失到动质体中，属于一种小型非编码rna，可与pre-mrna配对。grna编辑rna分子，长度大约60-80个核苷酸，由单独的基因转录；
[0118]
wt：wild type的缩写，即野生型；
[0119]
cds序列：cds是编码序列(coding sequence)的缩写。dna转录成mrna，mrna经剪接等加工后翻译出蛋白质，所谓cds就是与蛋白质序列一一对应的dna序列，且该序列中间不含其它非该蛋白质对应的序列，不考虑mrna加工等过程中的序列变化。
[0120]
sanger测序：sanger法是根据核苷酸在某一固定的点开始，随机在某一个特定的
碱基处终止，并且在每个碱基后面进行荧光标记，产生以a、t、c、g结束的四组不同长度的一系列核苷酸，然后在尿素变性的page胶上电泳进行检测，从而获得可见dna碱基序列的一种方法。
[0121]
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
[0122]
本发明实施例中所用生物材料、序列、试剂或仪器均可由市场购得。
[0123]
说明：本技术中it1基因是identity of tuber 1基因的简称，包括soltu.dm.06g025210.1基因和/或其同源基因。
[0124]
it1或it1表示基因或蛋白可根据上下文确定。
[0125]
下面结合实施例，进一步阐述本发明：
[0126]
实施例1利用crispr/cas9系统敲除it1基因
[0127]
利用crispr/cas9系统敲除马铃薯中的it1基因，获得it1基因敲除的马铃薯突变体。具体步骤如下：
[0128]
步骤1、sgrna序列的选择
[0129]
在it1基因上设计靶位点序列，长度为20bp。
[0130]
序列1(it1基因cds)如seq id no:1所示，序列2(蛋白质)如seq id no:2所示，序列3(基因组)如seq id no:3所示。
[0131]
靶位点位于序列1(cds序列)的第308-327位，位于序列3(基因组序列)的第720-739位，靶位点1序列为gaattagtattattagtgga(序列4，seq id no:4)。
[0132]
靶位点设计sgrna序列为：
[0133]
guuuuagagcuagaaauagcaaguuaaaauaaggcuaguccguuaucaacuugaaaaaguggcaccgagucggugc(序列5，seq id no:5)
[0134]
该sgrna的编码dna分子为：
[0135]
gttttagagctagaaatagcaagttaaaataaggctagtccgttatcaacttgaaaaagtggcaccgagtcggtgc(序列6，seq id no:6)。
[0136]
步骤2、crispr/cas9载体的构建
[0137]
原始载体包含sgrna序列，进一步将步骤1中的靶位点1序列插入载体，得到crispr/cas9载体。
[0138]
步骤3、转基因植株的获得
[0139]
将步骤2获得的crispr/cas9载体通过热激转化转至农杆菌感受态细胞eha105(农杆菌eha105感受态细胞购自上海唯第生物技术有限公司，公众可通过购买获得)，得到重组菌eha105/crispr/cas9。
[0140]
再将重组菌eha105/crispr/cas9采用农杆菌侵染马铃薯的转化方法(重组农杆菌进行28℃扩繁，扩繁后的菌液用于马铃薯侵染)，经过卡那抗性筛选后获得t0代转基因马铃薯植株。
[0141]
实施例2 it1基因发生突变的转基因植株鉴定
[0142]
采集实施例1中步骤3获得的t0代转基因马铃薯植株叶片，并提取基因组dna作为模板，采用如下引物对进行pcr扩增，得到不同株系的pcr扩增产物。
[0143]
it1突变序列检测引物的序列如下：
[0144]
it1-test-f:agctacagctactgcgcaaa(序列7，seq id no:7)
[0145]
it1-test-r:agtagtgggggtattgcagc(序列8，seq id no:8)
[0146]
将不同株系的pcr扩增产物进行sanger测序，根据测序结果与野生型的it1基因进行比对。根据以下原则分别对it1基因型进行鉴定。
[0147]
自靶位点序列起具有双峰特征的序列，则该株系的基因型为杂合基因型(2条同源染色体中的1条染色体上的it1基因突变，且另1条染色体上的it1基因未突变)，该株系为t0代转基因马铃薯杂合突变型株系；
[0148]
自靶位点序列起具有双峰特征的序列，且2条同源染色体中it1基因均发生突变，则该株系为t0代转基因马铃薯双等位突变株系。
[0149]
自靶位点序列起具有特异单峰特征的序列，若与野生型马铃薯的it1基因序列相同，则该株系的基因型为野生型，即it1基因序列没有发生突变；若与野生型马铃薯的it1基因的序列不同，则该株系的基因型为纯合基因型(2条同源染色体上的it1基因均发生突变)，该株系为t0代转基因马铃薯纯合突变型株系。
[0150]
本案例鉴定到t0代it1基因纯合突变株系(如图1所示)，用于下述马铃薯薯块生长表型的鉴定。
[0151]
实施例3it1基因敲除的马铃薯突变体薯块生长发育异常
[0152]
将实施例2中所获得t0代it1基因纯合突变株系于2021年秋季种植于中国农科院南口中试基地的温室。通过对突变体的结薯表型进行系统鉴定，发现it1的纯合突变体表现出匍匐茎在顶端弯钩后没有进一步膨大发育成薯块，而是向上生长，发育成一株新的植株的表型，说明it1在调控马铃薯薯块形成过程中的起关键作用(图2)。
[0153]
上述实施例中的序列1-序列3如下：
[0154]
序列1(cds)：
[0155]
atgtatcctccaagcaacaataactgcaactacagcccaattttgtcttctttcatatgccaaaatattccatcttctccttgtatgcaatacgaacacgaactatactttcaaaacttcaatcatgatgaccaatattattttcaactacagcaacaagttcccttgatagatgacttgagtcctcacgtcttagctgacagctgcactgagactgttactaagccttcaaattgcaatcacgtactagaaggaatggaagaaggccgaggcggaaacaaaggagatgatgttgttatgagtagcagaattagtattattagtggacggatctcgaaaaacaataagagatcttccaataaggatcgacacagcaagatcaacacggctcgtggtccaagagatcgaaggatgagactttcacttgatgctgctcgcaagtttttccgtttgcaggacttattgggatttgataaggccagcaaaactgtagaatggttgcttactcaatcggattccgcaattgaagagctcgtcgccgttaaaggcaatgatgctcaggttcctcagcaaactagctgcaatacccccactactactactggaattggtgcaatttgtgcatctaattctatttctgagtcatgtgaagttatatcaggaactgatgaaacttcctctaatgacaaaaacaaggaaactactgctaaagatgagaaggagaaaaagaagaagccggttaacacagctcgtagacctgcgtttgaacctcttacaaaggaatcaaggaatcaagcaagagccagggctagagagagaacaaaaacaaagaaaatgagccaagttggaaaatccaaatccccagctcatgatttgaacccttcaggatctcggaggccggctaatagaacttgtgaagaacctggaacacatgaacaacacaccttccatcatgttgatgacagtagttttgtggttaatggaaattggaatccatttacaatcttcacttctcatgaacaatatgctggaatttccaatgagcatcaattagttacagacttgcaattttatggaaagctgtgggaaagctag
[0156]
序列2(蛋白质)：
[0157]
myppsnnncnyspilssficqnipsspcmqyehelyfqnfnhddqyyfqlqqqvpliddlsphvladsctetvtkpsncnhvlegmeegrggnkgddvvmssrisiisgrisknnkrssnkdrhskintargprdrrmrlsldaar
kffrlqdllgfdkasktvewlltqsdsaieelvavkgndaqvpqqtscntpttttgigaicasnsisescevisgtdetssndknkettakdekekkkkpvntarrpafepltkesrnqarararertktkkmsqvgkskspahdlnpsgsrrpanrtceepgtheqhtfhhvddssfvvngnwnpftiftsheqyagisnehqlvtdlqfygklwes
[0158]
序列3(基因组)：
[0159]
catgcctgtagcttgatgcttagacgggtgcacacgcactctctcactcacacagctagaatatatatatatatatatatatatattcatagttagcagaagtacttatcatataccaaaaaccacacaaatacattgtatcaagtgctgtcatactcaagcaaaagaaagaaaagaacaagatatagtactactgttttcatcaccattttggtcaatcatgatgattctgaacaaagatatagtactagctaggtagaaaataaatctaccaactttaattttcttcttattgcagctagcttgcttaattagcagcaaaactcaaaagaggttttagctgtgtttatactgtctttctcaagatctagacccaccacttagaccatctcaagctacagctactgcgcaaatgtatcctccaagcaacaataactgcaactacagcccaattttgtcttctttcatatgccaaaatattccatcttctccttgtatgcaatacgaacacgaactatactttcaaaacttcaatcatgatgaccaatattattttcaactacagcaacaagttcccttgatagatgacttgagtcctcacgtcttagctgacagctgcactgagactgttactaagccttcaaattgcaatcacgtactagaaggaatggaagaaggccgaggcggaaacaaaggagatgatgttgttatgagtagcagaattagtattattagtggacggatctcgaaaaacaataagagatcttccaataaggatcgacacagcaagatcaacacggctcgtggtccaagagatcgaaggatgagactttcacttgatgctgctcgcaagtttttccgtttgcaggacttattgggatttgataaggccagcaaaactgtagaatggttgcttactcaatcggattccgcaattgaagagctcgtcgccgttaaaggcaatgatgctcaggttcctcagcaaactagctgcaatacccccactactactactggaattggtgcaatttgtgcatctaattctatttctgagtcatgtgaagttatatcaggaactgatgaaacttcctctaatgacaaaaacaaggaaactactgctaaagatgagaaggagaaaaagaagaagccggttaacacagctcgtagacctgcgtttgaacctcttacaaaggaatcaaggaatcaagcaagagccagggctagagagagaacaaaaacaaagaaaatgagccaagttggaaaatccaaatccccagctcatgatttgaacccttcaggatctcggaggccggctaatagaacttgtgaagaacctggaacacatgaacaacacaccttccatcatgttgatgacagtagttttgtggttaatggaaattggaatccatttacaatcttcacttctcatgaacaatatgctggaatttccaatgaggtgagggcttcaataattaattaaatccagtagatttctatttatatatatatatatatattcttatcagcttctaaaaaaaatccttatttctctgcagcatcaattagttacagacttgcaattttatggaaagctgtgggaaagctagggcaaggaaattcgaagcggacaaagttccttcttcattttgtgcttactcggccgagcagaagaacgtttccggcctgtatctgttggtaaatgtaacatacatttctactttttaagtgtgtttttcttttgtgaaagaacttcatgtgcagatagcctatgttttttttttgaataaaactatgatggggttcattaagcaagcgacatattcggg
[0160]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种多核苷酸在调控植物块茎发育中的应用，其特征在于，所述多核苷酸包含如下核苷酸序列中的至少一种：1)seq id no:1所示的核苷酸序列；2)seq id no:1所示序列的互补序列、简并序列或同源序列，其中所述同源序列为与seq id no:1所示的核苷酸具有75％或以上同一性的多核苷酸；3)在严紧条件下与seq id no:1所示的核苷酸序列杂交的多核苷酸或其互补序列；4)所述序列1)-3)中任一序列的cdna序列；5)seq id no:3所示的核苷酸序列；6)seq id no:3所示序列的互补序列、简并序列、截短序列或同源序列，其中所述同源序列为与seq id no:3所示的核苷酸具有75％或以上同一性的多核苷酸；7)在严紧条件下与seq id no:3所示的核苷酸序列杂交的多核苷酸或其互补序列；8)所述序列5)-7)中任一序列的cdna序列。2.根据权利要求1所述应用，其特征在于，所述多核苷酸进一步包含一个可操作地与权利要求1所述核苷酸序列相连的启动子，其中所述启动子在植物细胞中，优选在匍匐茎中启动所述核酸序列的转录。3.根据权利要求2所述应用，其特征在于，所述启动子包含seq id no:9所示的核苷酸序列，或与seq id no:9所示的核苷酸具有75％或以上同一性的多核苷酸。4.一种蛋白质在调控植物块茎发育中的应用，其特征在于，所述蛋白质为如下序列中的至少一种：1)seq id no:2所示的蛋白质；2)seq id no:2所示的蛋白质的n端和/或c端连接标签得到的融合蛋白质；3)seq id no:2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的具有相同功能的蛋白质；4)与seq id no:2所示的氨基酸序列具有75％或以上同一性且具有相同功能的蛋白质。5.一种生物材料，其特征在于，所述生物材料为下述1)至9)中的任一种：1)含有权利要求1所述多核苷酸的表达盒；2)含有权利要求1所述多核苷酸的重组载体；3)含有权利要求1所述多核苷酸的重组微生物；4)含有权利要求1所述多核苷酸的植物细胞系；5)敲除权利要求1所述多核苷酸的敲除盒；6)敲除权利要求1所述多核苷酸的敲除载体；7)敲除权利要求1所述多核苷酸的重组微生物；8)敲除权利要求1所述多核苷酸的植物细胞系；9)导入1)-3)或5)-7)中任意一种的植物原生质体、细胞或愈伤组织。6.权利要求5所述生物材料在调控植物块茎发育中的应用。7.根据权利要求1-4或6所述的应用，其特征在于，所述调控植物块茎发育包括调控块茎是否形成、块茎形成时间、块茎数目或块茎大小中的一种或几种。8.根据权利要求1-4或6所述的应用，其特征在于，所述植物为块茎类植物。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述块茎类植物选自马铃薯、红薯、木薯、山药、芋头、菊芋、半夏或甘露子，优选为马铃薯。10.一种块茎类植物的培育方法，其特征在于，在受体植物中过表达权利要求1所述多核苷酸或权利要求4所述蛋白质，得到目的植物；与受体植物相比，所述目的植物的块茎形成时间提前、块茎数目增加、块茎增大和/或块茎产量增多。11.根据权利要求10所述的培育方法，其特征在于，所述过表达受体植物中权利要求1所述多核苷酸或权利要求4所述蛋白质的方式包括启动子编辑技术、密码子优化、利用强启动子、插入内含子、利用病毒载体、融合蛋白技术中的一种或多种。12.一种块茎类植物的培育方法，其特征在于，抑制受体植物中权利要求1所述多核苷酸或权利要求4所述蛋白质的表达，或者使受体植物中权利要求4所述蛋白质失活，得到目的植物；与受体植物相比，所述目的植物不形成块茎，或者所述目的植物的块茎形成时间推迟、块茎数目减少、块茎减小和/或块茎产量减少。13.根据权利要求12所述的培育方法，其特征在于，所述抑制受体植物中权利要求1所述多核苷酸或权利要求4所述蛋白质的表达以及使受体植物中权利要求4所述蛋白质失活的方式包括crispr/cas9基因编辑技术、talen技术、t-dna插入、ems诱变、zfn技术中的一种或多种。14.一种块茎类植物，其植物部分，块茎或块茎部分，或其植物细胞、花粉或种子，其特征在于，其为如下之一：1)权利要求5所述的植物细胞系、植物原生质体、细胞或愈伤组织生长形成的植物，其植物部分，块茎或块茎部分，或其植物细胞、花粉或种子；或者采用权利要求10-13中任一项所述培育方法获得的植物，其植物部分，块茎或块茎部分，或其植物细胞、花粉或种子；2)所述1)中植物自交所形成的后代，以及所述后代生长形成的植物，其植物部分，块茎或块茎部分，或其植物细胞、花粉或种子；3)所述1)中植物与其它品种杂交所形成的后代，以及所述后代生长形成的植物，其植物部分，块茎或块茎部分，或其植物细胞、花粉或种子。15.一种由权利要求14所述的植物，其植物部分，块茎或块茎部分，或其植物细胞、花粉或种子制成的食品或饲料。16.一种制造商业植物产品的方法，其包括获得权利要求14所述的植物，其植物部分，块茎或块茎部分，制造所述商业植物产品，其中所述植物产品是选自由以下组成的群组：新鲜的块茎材料、冷冻的块茎材料、脱水块茎材料、块茎液、块茎条、块茎片、块茎颗粒及块茎粉。

技术总结
本申请涉及植物基因工程领域，特别涉及多核苷酸、蛋白质、生物材料在调控植物块茎发育中的应用及其相关产品和培育方法。该多核苷酸为SEQID NO:1所示的核苷酸序列；或其互补序列、简并序列或同源序列；或在严紧条件下与SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列杂交的多核苷酸或其互补序列；或上述任一序列的cDNA序列。该多核苷酸是块茎的身份基因，可通过调控蛋白功能、表达量等来实现块茎是否形成、形成时间的控制，以及块茎大小等的调控。以及块茎大小等的调控。以及块茎大小等的调控。


技术研发人员：黄三文 张金喆 刘志红 贾玉鑫 冯爽爽
受保护的技术使用者：中国农业科学院蔬菜花卉研究所
技术研发日：2022.03.02
技术公布日：2023/9/12