【摘要】：甘蔗是重要的大型多年生糖料作物,其抗逆性、糖含量和生物量相關(guān)分子機(jī)制研究一直是甘蔗基礎(chǔ)研究中的熱點(diǎn)。甘蔗磷酸合成酶(Sucrose Phosphate Synthase,SPS;EC 2.4.1.14)是高等植物中糖分代謝中的重要調(diào)控基因,控制植物體內(nèi)蔗糖的生成,SPS的活性高低直接反映植物體內(nèi)合成蔗糖的的高低。但是由于甘蔗基因組的高度復(fù)雜性,使其基因組測(cè)序依然無法在短期內(nèi)開始啟動(dòng)。近年,甘蔗近源物種高粱基因組測(cè)序的完成,且甘蔗有豐富SUCEST數(shù)據(jù)庫,這使應(yīng)用比較基因組手段鑒定甘蔗蔗糖磷酸合成酶家族基因成為可能�；诒容^基因組學(xué)和二代測(cè)序技術(shù)平臺(tái)上,對(duì)甘蔗主要種間糖分代謝基因進(jìn)化關(guān)系的比較分析,旨在揭示不同甘蔗種中糖分代謝關(guān)鍵酶SPS光暗磷酸化調(diào)控機(jī)制。主要研究內(nèi)容如下：(1)本研究通過與擬南芥、高粱、水稻等植物的比較基因組研究分析,對(duì)含有來自SPS家族基因的熱帶種及割手密種的14個(gè)BAC序列進(jìn)行鑒定,并進(jìn)一步進(jìn)行基因組結(jié)構(gòu)和功能注釋。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在熱帶種和割手密種中均含有5個(gè)SPS基因,根據(jù)甘蔗近源物種分別命名為SPSA、SPSB、SPSC、SPSD1、SPSD2.對(duì)SPS的進(jìn)化分析發(fā)現(xiàn),SPSD家族基因?yàn)閱巫尤~特異性基因,推測(cè)SPSA為SPSD家族基因祖先。(2)結(jié)合基于RNA-seq的EST測(cè)序和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,通過同源克隆的方法,對(duì)甘蔗蔗糖磷酸合成酶進(jìn)行片段化克隆,分析SPS單倍型和SNP。通過RNA-seq分析發(fā)現(xiàn)SPSB在蔗糖合成中發(fā)揮重要的作用,而SPSA在蔗糖積累中有重要作用,在脅迫處理?xiàng)l件下,SPSD2取代SPSB發(fā)揮蔗糖合成功能,該結(jié)論需進(jìn)一步采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。(3)以注釋甘蔗SPS基因模型序列為模板,采用Gateway克隆技術(shù),對(duì)甘蔗SPS家族基因全長cDNA進(jìn)行同源克隆,瞬時(shí)轉(zhuǎn)染煙草,獲得其亞細(xì)胞定位為細(xì)胞膜。(4)對(duì)擬南芥轉(zhuǎn)基因進(jìn)行不同光暗脅迫處理,對(duì)SPS酶活和植物體內(nèi)碳水化合物進(jìn)行測(cè)定,解析甘蔗SPS光暗磷酸化機(jī)制,Ser-153是SPSD2家族光暗磷酸化位點(diǎn)。
【學(xué)位授予單位】：福建師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S566.1

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 李濱勝;周玉遷;潘杰;李長海;;干旱脅迫下細(xì)葉景天生理生化指標(biāo)的變化[J];北方園藝;2010年16期

2 張玉,陳昆松,張上隆,王建華;獼猴桃果實(shí)采后成熟過程中糖代謝及其調(diào)節(jié)[J];植物生理與分子生物學(xué)學(xué)報(bào);2004年03期

3 吳勇,蘇麗英,於新建,夏叔芳;菠菜葉片蔗糖磷酸合成酶的純化[J];植物生理學(xué)報(bào);1989年02期

本文編號(hào)：2782786