本文關(guān)鍵詞：海島棉蔗糖合成酶基因克隆及生物信息學(xué)和表達(dá)模式分析

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【摘要】：蔗糖合成酶(Sucrose Synthase,EC 2.4.1.13,Sus)在植物不同組織及不同發(fā)育階段起不同的作用,是參與植物糖類代謝調(diào)控的關(guān)鍵酶之一。本研究,我們利用目前已完全確定的亞洲棉(Gossypium arboretum L.)Sus基因7個成員(Ga Sus1-Ga Sus7,Gene Bank登錄號JQ995522-JQ995528)進(jìn)行同源克隆并通過q RT-PCR方法對不同纖維發(fā)育時期Sus表達(dá)模式進(jìn)行了檢測。得到的兩個組配海島棉(Gossypium barbadense L.)重組自交系(recombinant inbred line,RIL,F2:6)親本材料5917(高比強(qiáng)度品種,平均比強(qiáng)度48.2 c N.tex-1)和Pima-7(低比強(qiáng)度品種,平均比強(qiáng)度37.6 c N.tex-1)的Sus g DNA序列。利用生物信息學(xué)方法對基因結(jié)構(gòu)特征分析比較發(fā)現(xiàn),5917、Pima-7與亞洲棉Sus編碼區(qū)(CDS)中分別存在(Sus1與Ga Sus1:9,8;Sus2與Ga Sus2:25,8;Sus3與Ga Sus3:8,9;Sus4與Ga Sus4:40,41;Sus5與Ga Sus5:27,27;Sus6與Ga Sus6:16,16;Sus7與Ga Sus7:7,7)處單核苷酸多態(tài)性(SNP)位點。兩個海島棉品種間Sus1,Sus2,Sus3,Sus4 CDS中存在(1,21,4,1)處差異SNP位點,Sus5,Sus6,Sus7 CDS中無差異。海島棉Sus CDS中核酸序列堿基置換雖改變了相應(yīng)氨基酸組成,但氨基酸理化性質(zhì)和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能均與亞洲棉相同未發(fā)生明顯變化。海島棉纖維發(fā)育過程中,Sus在纖維中的表達(dá)具有特異性。本研究在設(shè)立高、低比強(qiáng)度研究對象并比對8個纖維生育時期的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)Sus3在纖維次生壁加厚初期(20 DPA)開始大量表達(dá)到達(dá)峰值隨后下降。高比強(qiáng)度海島棉品種5917 Sus1除在纖維發(fā)育起始期(0 DPA~5 DPA)大量表達(dá)外,在纖維次生壁加厚后期和末期(30 DPA~35 DPA)表達(dá)量又重新升高,低比強(qiáng)度海島棉品種Pima-7 Sus1無此回升現(xiàn)象且表達(dá)量遠(yuǎn)低于前者。研究表明,Sus3在纖維次生壁加厚初期起作用,Sus1作用于纖維次生壁加厚后期和末期,這兩個Sus在纖維次生壁加厚期發(fā)揮重要的作用,可能與纖維比強(qiáng)度的形成和差異有關(guān)。
【作者單位】： 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院農(nóng)業(yè)技術(shù)重點實驗室;
【關(guān)鍵詞】： 海島棉 蔗糖合成酶 同源克隆 基因表達(dá)
【基金】：自治區(qū)高技術(shù)研究發(fā)展計劃(201411103)資助
【分類號】：S562
【正文快照】： Sus是一個多基因家族,目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的Sus有80 多個,覆蓋45 個物種(Goren et al., 2011)。Sus在Sucrose+UDP ←→fructose+UDPG的可逆反應(yīng)過程中起催化作用,參與調(diào)節(jié)庫器官中蔗糖強(qiáng)度及調(diào)控細(xì)胞生長分化(Kleczkowski et al., 2010)。大量研究表明Sus功能主要有參與淀粉及纖維素

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本文編號：1119763