番茄红素合成调控基因SISGR1的分子特征及sgRNA分析

旨在明确番茄SISGR1基因的分子特征及其sgRNA的分布,为利用CRISPR/Cas9技术对SISGR1及其上游启动子序列进行定点突变或片段删除、调控SISGR1的表达为提高番茄果实的番茄红素含量提供技术支持。利用Blast分析番茄红素合成调控基因SlSGR1的分子特征,结果表明SISGR1基因位于番茄第8号染色体,含4个外显子和3个内含子,编码区长度为819nt,编码272aa,其中48~200aa为典型的staygreensuperfamily保守结构域。基于对RNA-seq建立的SISGR1数字表达谱分析表明,SISGR1呈果实特异性表达,在植株的根、茎、叶等部位不表达。利用在线工具CRISPRdirect分析表明,SlSGR1外显子区域含有PAM为NGG的sgRNA有64条,其中1条为番茄全基因组上唯一邻近PAM12nt特异性最高的种子序列,预示该sgRNA可用于番茄不同品种SISGR1基因的靶向编辑并可有效避免脱靶效应。对SISGR1上游1500bp启动子序列分析表明,该序列含有2条番茄全基因组上特异性较好的唯一sgRNA序列,7条分别含有不同顺式元件的sgRNA,意味着选用这些sgRNA进行基因编辑,可使所含的启动子元件序列发生突变致使功能变化,以提高番茄红素含量。