木薯SuSy1和SuSy4基因克隆及SuSy1启动子核心区间的确定

【摘要】蔗糖合酶(SuSy)是淀粉合成途径的一个重要的酶,其生理功能涉及蔗糖代谢,影响库强,促进纤维细胞壁的合成,调节淀粉合成等方面,在大多数植物的贮藏器官中均有表达。它在淀粉合成中的作用机制是能够可逆地催化蔗糖和UDP生成果糖和UDPG,从而为淀粉的合成提供底物。研究与木薯淀粉合成相关的基因和启动子有助于了解木薯淀粉合成累积的相关分子机制。本氏烟草的转基因技术相对较成熟,效率高,周期短。因此,本研究应用本氏烟来进行木薯SuSy基因和启动子的研究。目前的实验结果如下：1、根据拟南芥提供的6个SuSy序列,在木薯基因组数据库(http://www.phyTozome.net/IEsorry.Php?refer=/)中进行搜索,获得木薯的6个SuSy亚型。将6个木薯SuSy亚型进行进化树分析,发现六个SuSy亚型大致可分为三类,行使不同的功能,SuSyl和SuSy4属于SuSyl族；SuSy2和SuSy3于双子叶SuSyA族；SuSy5和SuSy6属于NG(NewGroup)族。2、木薯SUSy亚型在不同时期不同组织部位进行表达分析,结果表明SuSy1、、SuSy3阳SuSy4在功能叶和不同时期的块根中均有表达,且SuSy1(?)SuSy4的表达量相当,SuSy3的表达量次之。SuSy2,SuSy5和SuSy6在功能叶和不同时期的块根中基本上不表达。3、对木薯蔗糖合酶的6个成员的外显子-内含子结构进行了分析,结果显示6个亚型基本可以分为三类,分别为SuSy1/SuSy4、SuSy2/SuSy3和SuSy5/SuSy6,分别是由三个不同的基因分化而来。4、分别以KU50和W14cDNA为模板,经PCR扩增分别获得了相应的SuSy1和SuSy4编码区序列。它们长度均为2421bp,通过生物信息学分析发现它们具有相同得功能结构域和三维结构。以KU50和W14DNA为模板进行扩增,获得了KU50和W14SuSy1基因ATG上游的2K左右的序列。5、构建了W14SuSy4、KU50SuSyl和KU50SuSy4三个原核表达载体,将构建好的质粒转化BL21感受态细胞中并进行表达分析。三个载体均能表达出90KD左右的蛋白。6、构建了W14SuSy4、W14SuSyl和KU50SuSy4三个过表达载体。并将三个载体进行了烟草的遗传转化。7、构建KU50和W14的SuSy1一系列启动子缺失载体,通过对W14的一系列转基因苗进行了GUS染色分析,确定在-1—(-309)之间存在一个韧皮部特异性的一段DNA序列,在-.09-(-651)之间存在一段加强表达的一段DNA序列。
【作者】方开星；
【导师】王文泉；
【作者基本信息】海南大学，种质资源学，2014，硕士
【关键词】SuSy；载体构建；转基因；木薯；启动子；

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