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《水稻淀粉合成關(guān)鍵酶基因的克隆及分子調(diào)控研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文水稻淀粉合成關(guān)鍵酶基因的克隆及分子調(diào)控研究姓名：張建申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：生物物理學(xué)指導(dǎo)教師：程備久;夏勉20080201摘要淀粉是許多糧食作物的種子、馬鈴薯塊莖及多種植物塊根的主要組成成份，在人類生活中起著舉足輕重的作用。開展淀粉合成相關(guān)基因的研究是闡明淀粉合成機理以及利用基因工程改良淀粉品質(zhì)的基礎(chǔ)，具有重要的理論和應(yīng)用價值。本文根據(jù)發(fā)表在GeneBank中的基因序列，設(shè)計特異性引物，利用RT-PCR方法，從粳稻品種日本晴未成熟種子的eDNA中克隆到完整的水稻淀粉粒結(jié)合型淀粉合成酶(Granule-boundstarchsy
2、nthaseI，GBSSI，即Wf6ⅨY)蛋白質(zhì)編碼區(qū)eDNA及完整的水稻淀粉分支酶3(Starchbranchingenzyme3，RBE3)蛋白質(zhì)編碼區(qū)eDNA；利用PCR方法從粳稻品種日本晴基因組DNA中克隆到水稻W(wǎng)axy基因和水稻RBE3基因的片段各一個?？寺〉乃網(wǎng)axy基因蛋白質(zhì)編碼區(qū)(codingsequenceregion，CDS)eDNA全長1830bp，編碼610個氨基酸。編碼序列與已發(fā)表的水稻淀粉粒結(jié)合型淀粉合成酶I蛋白質(zhì)編碼區(qū)eDNA序列相比，核酸序列有兩個核酸的突變，推導(dǎo)的氨基酸序列也有兩個氨基酸的突變，但沒有影響到蛋白質(zhì)的正
3、?；钚?。從水稻基因組DNA中克隆到的水稻W(wǎng)axy基因片段長206bp，與已發(fā)表序列完全一致。克隆的水稻RBE3基因蛋白質(zhì)編碼區(qū)(codingsequenceregion，CDS)eDNA全長2478bp，編碼826個氨基酸。編碼序列與已發(fā)表的水稻RBE3基因蛋白質(zhì)編碼區(qū)eDNA序列相比，核酸序列有兩個核酸的突變，推導(dǎo)的氨基酸序列也有一個氨基酸的突變，但沒有影響到蛋白質(zhì)的正?；钚浴乃净蚪MDNA中克隆到的水稻RBE3基因片段長195bp，與已發(fā)表序列完全一致。利用獲得的完整水稻W(wǎng)axy基因蛋白質(zhì)編碼區(qū)eDNA及完整的水稻RBE3基因蛋白質(zhì)編碼區(qū)eDN
4、A，以克隆的谷蛋白A3基因(GluA3)啟動子控制基因的表達(dá)，構(gòu)建了這兩個基因的過量植物表達(dá)載體；再根據(jù)siRNA選取原則，選擇了水稻W(wǎng)axy基因及水稻RBE3基因片段，分別以GluA3啟動子和高分子量麥谷蛋白基因(翩價力啟動子調(diào)控這兩個基因的轉(zhuǎn)錄，構(gòu)建了這兩個基因的siRNA植物表達(dá)載體；構(gòu)建了基因過量表達(dá)和RNAi結(jié)合的多基因表達(dá)載體。用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的方法對水稻品種中花11進(jìn)行轉(zhuǎn)化，獲得了41株RBE3基因的RNAi轉(zhuǎn)基因植株。PCR檢測及Southern雜交分析轉(zhuǎn)基因植株，表明抗除草劑基因(Bar)和目的基因均整合到水稻基因組中。半定量RT-PCR
5、檢測顯示RBE3基因的表達(dá)量明顯降低。對轉(zhuǎn)基因植株籽粒直鏈淀粉含量和千粒重分析表明胚乳中的直鏈淀粉含量有明顯的提高，平均提高140％，單株最高提高了238％，而轉(zhuǎn)基因水稻的千粒重顯著降低，平均下降值47％。關(guān)鍵詞：水稻W(wǎng)axyRBE3RNA干涉遺傳轉(zhuǎn)化千粒重直鏈淀粉含量AbstractStarchisthemajorcomponentofyieldintheworld’Smaincropplantandthepredominantreservecarbohydrate．Starchplaysakeyroleinhumanactivities弱asour
6、ceofnutritionforhumansandanimals．a(chǎn)ndasafeedstockforindustry．Basedontherecentadvancesinthebiochemistryandmolecularbiologystudyofstarchbiosynthesiscalzyme$，manipulationofstarchqualitybygeneengineeringisinprogressinordertounderstandthemoleculareventsinstarchsynthesisandtoimprovesta
7、rchquantityandquality．Inthisresearch，theproteincodingregion(codingsequenceregion，CDSregion)officegranule—boundstarchsynthaseI(GBSSI．WAXY)andricestarchbranchingenzyme3(RBE3)havebeenisolatedandpurifiedfi'omrice．Forisolatethegenes，designedspecificoligonucletideprimersbasedonthesequ
8、enceofstarchbiosynthesisenzymegenesinGeneBank，t
