玉米（Zea mays L.）是重要的糧食、飼料和工業(yè)原料兼用作物,是我國(guó)和世界主要的農(nóng)作物之一。近年來(lái),玉米播種面積和總產(chǎn)量均超過(guò)水稻,成為第一大糧食作物。玉米淀粉占世界淀粉年產(chǎn)量的80%左右,深入開(kāi)展對(duì)玉米淀粉生物合成代謝途徑的研究,挖掘玉米淀粉合成相關(guān)基因功能,對(duì)作物品質(zhì)的遺傳改良和培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的玉米等方面具有重要的指導(dǎo)意義。本研究基于前期基因組關(guān)聯(lián)分析結(jié)果并結(jié)合Dof轉(zhuǎn)錄因子生物信息學(xué)數(shù)據(jù)分析,獲得了淀粉調(diào)控基因:Dof家族基因ZmDof3。利用分子生物學(xué)方法,從玉米B73自交系中克隆出轉(zhuǎn)錄因子ZmDof3。并通過(guò)過(guò)量表達(dá)轉(zhuǎn)基因技術(shù)初步探索了該基因在玉米淀粉合成過(guò)程中調(diào)控機(jī)制。獲得的主要結(jié)果如下:（1）從玉米B73自交系中克隆出目的基因ZmDof3,通過(guò)生物信息學(xué)預(yù)測(cè),該基因序列為1057bp、等電點(diǎn)（PI）為4.93、蛋白相對(duì)分子質(zhì)量（Mw）為36.73KD,具有核定位信號(hào),不具有信號(hào)肽和跨膜結(jié)構(gòu)域。（2）亞細(xì)胞定位分析顯示ZmDof3定位在細(xì)胞核上;酵母轉(zhuǎn)錄活性分析表明該蛋白具有轉(zhuǎn)錄活性且最小的轉(zhuǎn)錄活性區(qū)域位于227-285aa。（3）利用Real-time PCR技術(shù)分析... 

【文章來(lái)源】：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)安徽省

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

直鏈淀粉與支鏈淀粉的化學(xué)結(jié)構(gòu)模式圖

但是現(xiàn)在對(duì)淀粉的調(diào)控機(jī)制還不是非常了解。圖1-2 淀粉合成代謝途徑模式圖Fig.1-2 Starch biosynthesis system in maize在許多高等植物中，淀粉的合成起始于底物 G-1-P 和 ATP 在 ADPase 的催化下生成 ADPG。淀粉合成酶（SS）通過(guò)催化腺苷二磷酸葡萄糖中的葡萄糖連接到粘性末端，使得淀粉鏈的不斷延伸。當(dāng)延伸到一定階段時(shí)，SBE 將直鏈淀粉的非還原端接上羥基形成分支點(diǎn)，多次循環(huán)后合成支鏈淀粉。SDBE 將支鏈淀粉末端葡萄糖殘基水解后再通過(guò)糖苷鍵連接形成直鏈淀粉或者在淀粉水解酶的作用下水解為可溶性糖或者還原糖等糖類(lèi)物質(zhì)。（1）ADP-葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）在淀粉合成過(guò)程中，AGPase 是淀粉生物合成關(guān)鍵的限速酶，在許多高等植

他蛋白的相互作用，例如：Dof 轉(zhuǎn)錄因子 OPB1 可以與 bZIP 轉(zhuǎn)錄因子家族中BF4 和 OBF5 相互作用促使 OBF 基因與的它的靶基因結(jié)合[62]。在種子發(fā)育過(guò)中，小麥的 prolamin-box 結(jié)合因子和 Dof 轉(zhuǎn)錄因子可以與 TaQM 相互作用激活lpha-gliadin 基因的轉(zhuǎn)錄[63]。Dof 轉(zhuǎn)錄因子家族參與的生物學(xué)功能主要有植物防[64]、種子存儲(chǔ)蛋白的合成[65]、激素反應(yīng)[66]、碳水化合物代謝[67]、胚乳中特異表達(dá)[68-69]等。Dof 基 因 家 族 在 植 物 中 被 廣 泛 研 究 ， 從 較 低 的 綠 色 單 細(xì) 胞 藻 類(lèi)Chlamydomonas reinhardtii）[70]到高等植物（擬南芥、水稻[71]、高粱[72]）。玉米為重要的糧食作物，但只有少量有關(guān) dof 轉(zhuǎn)錄因子的報(bào)道。ZmDof1 和 ZmDof2為轉(zhuǎn)錄因子與其他基因共同作用參與碳代謝[73]。ZmDof1 與 C4 磷酸烯醇丙酮鹽基因的啟動(dòng)子相互作用，增強(qiáng)啟動(dòng)子活性[74]，然而，ZmDof2 作為一種競(jìng)爭(zhēng)抑制劑抑制轉(zhuǎn)錄[75]，Dof 轉(zhuǎn)錄因子家族中 prolamin-box 結(jié)合因子（PBF）和of1 被報(bào)道在碳代謝和種子的發(fā)育過(guò)程中起重要作用（Marzabal P）。PBF 通過(guò)合到順式作用元件 P-box (TGTAAAG)，調(diào)控 27-kD γ-zein 表達(dá)[76]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]粉末X射線(xiàn)衍射圖譜計(jì)算植物淀粉結(jié)晶度方法的探討[J]. 徐斌,滿(mǎn)建民,韋存虛.  植物學(xué)報(bào). 2012(03)
[2]谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶基因過(guò)量表達(dá)能加速鹽脅迫下轉(zhuǎn)基因擬南芥的生長(zhǎng)[J]. 戚元成,張世敏,王麗萍,王明道,張慧.  植物生理與分子生物學(xué)學(xué)報(bào). 2004(05)
[3]灌漿結(jié)實(shí)期溫度對(duì)早秈水稻籽粒淀粉合成代謝的影響[J]. 程方民,鐘連進(jìn),孫宗修.  中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2003(05)
[4]雙波長(zhǎng)分光光度法測(cè)定河北省多種糧豆作物中直、支鏈淀粉含量[J]. 王春霞,孫領(lǐng)霞,劉滿(mǎn)英.  光譜實(shí)驗(yàn)室. 1999(03)
[5]淀粉含量測(cè)定的一種簡(jiǎn)便方法──碘顯色法[J]. 徐昌杰,陳文峻,陳昆松,張上隆.  生物技術(shù). 1998(02)

博士論文
[1]玉米淀粉合成調(diào)控基因的挖掘及功能分析[D]. 董慶.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015

碩士論文
[1]馬鈴薯腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶基因克隆[D]. 馬彥軍.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2002



本文編號(hào)：3218103