【摘要】：馬鈴薯(Solanum tuberosum L.)是世界上繼小麥、水稻、玉米之后的第四大糧食作物,栽培范圍遍布全球160多個國家。植物蔗糖轉(zhuǎn)運蛋白(sucrose transporter,SUT)主要負責蔗糖從“源”器官到“庫”器官的長距離運輸,影響植物的生長和發(fā)育,決定作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。在馬鈴薯中共分離到三種SUT基因,分別為StSUT1、StSUT2和StSUT4,近期研究表明StSUT1和StSUT4影響馬鈴薯植株的生長、塊莖的產(chǎn)量和光周期調(diào)控基因的表達,而StSUT2的生理功能仍不清楚,對其表達模式和亞細胞定位等方面還缺乏深入的研究。本研究分析了三種StSUT在馬鈴薯不同組織器官中的表達模式,并構(gòu)建了SUT2植物超表達載體和原核表達載體,主要得到以下實驗結(jié)果:(1)采用qPCR技術(shù),對馬鈴薯“Favorita”和“Shepody”兩個品種的SUT基因在不同組織器官、不同光照時間中的相對表達量進行了分析,結(jié)果表明:兩個馬鈴薯品種的表達模式類似,StSUT1基因主要在成熟的葉片和老葉中表達,并且受光照時間的影響。StSUT4基因主要在花和老葉中表達,在莖、根以及匍匐莖中也有較高的表達,也受光照時間的影響。StSUT2基因主要在花和老葉中表達,在成熟葉片、莖、根以及匍匐莖中也有較高的表達,但是受光照時間影響不大。各個組織器官中StSUT基因的相對表達量在4 h時幾乎均高于16 h時,但也有些例外,這些現(xiàn)象推測可能與馬鈴薯的塊莖形成有關(guān)。(2)從馬鈴薯“Atlantic”品種的組培苗葉片中提取總RNA,以其反轉(zhuǎn)錄獲得的cDNA為模板,PCR擴增得到了StSUT2基因,并通過TOPO定向克隆構(gòu)建了入門載體pENTR-StSUT2,經(jīng)PCR和序列分析鑒定,該片段大小為1818 bp,編碼605個氨基酸殘基,通過序列分析與文獻報道的堿基序列有98%的同源性;通過Gateway技術(shù)中的LR重組反應(yīng),構(gòu)建了pGWB2-StSUT2植物超表達載體,并轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌GV3101中。(3)以馬鈴薯”Atlantic”品種的cDNA為模板,克隆了StSUT2基因,與pET-21d載體連接,轉(zhuǎn)化BL21(DE3)大腸桿菌,得到了pET-StSUT2原核表達載體。以上研究對后續(xù)探究馬鈴薯StSUT2的功能奠定了基礎(chǔ)。
【圖文】：

3圖 1.1 SUTs 系統(tǒng)進化樹Fig1.1 Phylogenetic tree of SUTs引自 Sauer 等[8]，略有修改AbSUT1 (Asarina barclaiana;AAF04294),AgSUT3 (Apium graveolens;ABB89051),AmSUT1 (Alomeridionalis; AAF04295),AtSUC1 (At1g71880),AtSUC2 (At1g22710),AtSUC3 (At2g02860),AtS(At1g09960),AtSUC5 (At1g71890),AtSUC6 (At5g43610),AtSUC7 (At1g66570),AtSUC8 (At2g14AtSUC9 (At5g06170), BoSUC1 (Brassica oleracea;AAL58071), BoSUC2 (B. oleracea;AAL5807BoSUT1 (Bambusa oldhamii; AAY43226), CsSUT2 (Citrus sinensis;AAM29153), DgSUT4 (Datiglomerata; CAG70682), DcSUT1 (Daucus carota; BAA89458), EeSUCx (Euphorbia esula;AAF657EuSUT2 (Eucommia ulmoides; AAX49396), HbSUT2a (Hevea brasiliensis; ABJ51934), HbSUT2bbrasiliensis; ABJ51932), HbSUT5 (H. brasiliensis; ABK60189), HvSUT1 (Hordeum vulgare; CAB75HvSUT2 (H. vulgare; CAB75881), JrSUT1 (Juglans regia;AAU11810), LeSUT2 (Lycopersicum

馬鈴薯 StSUT 基因的表達分析及 StSUT2 基因表達載體的構(gòu)建BP 反應(yīng)：利用傳統(tǒng)的酶切連接的克隆方法將目的基因?qū)恕叭腴T克隆”。LR 反應(yīng)：在 BP 反應(yīng)中后，將入門載體與合適的表達載體進行 LR 反應(yīng)重組，最終的“表達克隆”。傳統(tǒng)的酶切連接方法構(gòu)建載體步驟繁瑣，效率低，花費時間長，而 Gateway 技以快速高效的完成載體的構(gòu)建。Gateway 技術(shù)具有多方面的的利用價值，利用 Gateway 技術(shù)構(gòu)建載體已成功應(yīng)許多領(lǐng)域，Zhu 等曾改造 Gateway 技術(shù)中的載體，用來研究真菌中的高通量表達[64]；B等曾構(gòu)建了基于 Gateway 技術(shù)的目標載體，，用來在大腸桿菌中做高通量克隆和表達[65]。由此可見，Gateway 技術(shù)在分子生物學領(lǐng)域中具有重要的意義。
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S532

【相似文獻】

相關(guān)碩士學位論文 前2條

1 田澤;馬鈴薯StSUT基因的表達分析及StSUT2基因表達載體的構(gòu)建[D];蘭州理工大學;2019年

2 徐進;馬鈴薯StSUT2基因干擾載體的構(gòu)建及遺傳轉(zhuǎn)化[D];蘭州理工大學;2017年

本文編號：2647851