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玉米淀粉分支酶基因表达调控的研究

本项研究应用基因工程手段,克隆玉米淀粉分支酶基因的启动子和玉米淀粉分支酶基因,构建高效的反义表达载体和siRNA表达体系。通过农杆菌介导法和花粉管通道法将其导入玉米自交系,用以抑制淀粉分支酶基因的表达,调控淀粉的生物合成过程。以期通过基因工程手段,改变玉米淀粉合成途径,提高玉米直链淀粉的含量。取得如下结果:1.以玉米品种“吉糯1号”的基因组DNA为模板,通过PCR扩增得到玉米淀粉分支酶基因的启动子序列,克隆到pMD18-T Vector上,测序结果表明,该启动子大小为934bp。采用DNASIS软件进行启动子序列结构分析,发现该启动子含有种子特异表达所必需的元件,如TATA-box、CAAT-box、TACACAT序列、CATGCA序列、胚乳基序、GCN4基序和ACGT元件。与已报道的序列比较仅有14个核苷酸发生改变,同源性为98.5%。用该启动子取代植物表达载体pBI121的35S启动子,与gus基因编码区连接,构建成融合质粒  (本文共104页) 本文目录 | 阅读全文>>

《生物技术通报》2006年S1期
生物技术通报

玉米淀粉分支酶基因启动子的克隆与功能分析

淀粉的合成是一个复杂的生化过程,淀粉分支酶是淀粉生物合成过程中的一个关键酶,它催化葡萄糖以α-(1,6)键连接,形成分支结构[1,2]。目前,对淀粉分支酶基因和淀粉分支酶已从分子生物学水平和生物化学方面进行了一定的研究。编码玉米SBEПa、SBEПb和水稻SBEI的cDNA已被克隆,并对SBEПa和SBEI的结构、表达和调控元件进行了初步的研究[3~9]。但到目前为止还没有鉴定出很确定的顺式作用元件。为此,本项研究以玉米品种“吉糯1号”的基因组DNA为模板,克隆玉米淀粉分支酶基因的启动子序列并将其与GUS基因编码区融合,用农杆菌介导法将融合质粒引入烟草,检测GUS基因在不同组织的表达活力,以研究sbeПb启动子在驱动外源基因表达方面的特性,从而为淀粉分支酶基因表达调控机制的研究提供有用的元件。1材料与方法1.1材料玉米(ZeamaysL.)“吉糯1号”由吉林农业大学王玉兰教授提供。菌种为E.coliDH5α,农杆菌EHA105。...  (本文共5页) 阅读全文>>

《吉林农业大学学报》2005年02期
吉林农业大学学报

玉米淀粉分支酶基因片段的克隆和植物表达载体的构建

淀粉是玉米籽粒的主要成分,在食品、医药、纺织、造纸、化工、石油等工业领域都具有十分广泛的用途。按结构差异可将淀粉分为直链淀粉和支链淀粉2种,其合成过程受到一系列酶的调控。淀粉分支酶是淀粉生物合成过程中的一个关键酶,它催化葡萄糖以α (1,6)键连接,形成分枝结构[1 2]。淀粉分支酶有SBE(A)和SBE(B)2大家族[3]。SBE(A)家族包括玉米SBEⅡa、玉米SBEⅡb、水稻SBEⅢ和豌豆SBEⅠ。SBE(B)家族包括玉米SBEⅠ、水稻SBEⅠ和豌豆SBEⅡ等。玉米SBE的3种同工酶:SBEⅠ、SBEⅡb主要存在于胚乳中,SBEⅡa主要存在叶片中,它们共同参与支链淀粉的合成[4 5]。近年来对淀粉分支酶基因和淀粉分支酶已从分子水平和生物化学方面进行了一定的研究,但淀粉分支酶基因的生理功能至今尚不十分清楚[7 8]。分离克隆淀粉合成相关基因的工作是阐明淀粉合成机理以及利用基因工程技术改良玉米淀粉品质的基础,具有重要的理论和实...  (本文共4页) 阅读全文>>

《玉米科学》2004年02期
玉米科学

玉米淀粉分支酶基因的克隆和反义载体的构建

淀粉是大多数高等植物重要的储存物质,淀粉合成的主要场所是淀粉体和叶绿体,整个过程受到一系列酶的调控眼1演。淀粉分支酶是植物淀粉生物合成过程中的一个起重要调节作用的酶,一方面它能切开以α穴1,4雪糖苷键连接的葡萄糖,另一方面它又能把切下的短链通过α穴1,6雪糖苷键连接于受体链上,形成分枝结构。因此,淀粉是直链淀粉和支链淀粉混合物眼2,3演。而降低或抑制淀粉分支酶基因的表达则可以影响细胞内酶的含量或活性,从而控制淀粉的结构,提高直链淀粉的含量眼4演。直链淀粉是重要的工业原料,用途广泛,涉及到各个领域,如食品、医疗、纺织、造纸、包装、石油、环保、光纤、高度印刷线路板和电子芯片等行业;另一个潜在利用价值是玉米高直链淀粉是生产光解塑料的最佳原料,是解决目前严重“白色污染”的有效途径。普通玉米淀粉质量赶不上高直链淀粉,而我国工业所需要的直链淀粉主要从美国进口,进口原料价格比普通玉米淀粉高16倍眼5,6演。但迄今为止国内尚没有高直链淀粉的玉米...  (本文共3页) 阅读全文>>

《西南农业学报》2005年05期
西南农业学报

大麦转玉米淀粉分支酶基因的初步研究

大麦是一种具有多种用途的三元作物,它既是啤酒工业的主要原料,又是营养丰富全面且有保健价值的粮食及优质全价饲料,不同用途的大麦对品质的要求大相径庭,淀粉品质是大麦重要的品质性状之一,常规育种方法较难改良此类性状,基因工程技术为此类性状的改良提供契机[1]。培育高直链淀粉作物是能源作物研究热点,将玉米作为高直链淀粉作物报道较多[2~4]。相对于直链淀粉含量为22%~28%的普通玉米,直链淀粉含量为25%~30%之间的大麦应该更有优势。然这方面的研究甚少,鲜见报道。本研究在已建立的大麦成熟胚高效再生体系的基础上,开展了玉米淀粉分支酶基因sbe1s、be2 b转化大麦,以期揭示大麦基因组中SBE基因能否调控大麦淀粉组成,明确利用玉米淀粉分支酶基因来创新大麦材料、培育高直链淀粉大麦品种的可能性。1材料与方法1·1材料1·1·1植物材料以愈伤组织诱导频率和绿苗分化率均较高的87-3175、87-0053、97-4010、97-6004及20...  (本文共5页) 阅读全文>>

《作物学报》2005年12期
作物学报

玉米淀粉分支酶基因反义表达载体的构建和功能分析

淀粉是玉米籽粒的主要成分。根据分子结构将淀粉分为直链淀粉和支链淀粉,其合成过程受到一系列酶的调控。淀粉分支酶是淀粉生物合成过程中的一个关键酶,它催化葡萄糖以α1,6键连接,形成分支结构[1,2]。目前,对淀粉分支酶及其基因已从分子水平和生物化学方面进行了一些研究,淀粉分支酶基因的生理功能基本清楚[3~5]。由于反义RNA(antisenseRNA,asRNA)技术提供了直接有效地人为控制基因表达的方法,现已成为基因工程研究中的一项重要技术[6]。本项研究利用基因工程技术,克隆玉米淀粉分支酶基因,构建反义表达载体。通过花粉管通道法将其导入玉米自交系,旨在抑制淀粉分支酶基因的表达,提高直链淀粉的含量。1材料与方法1.1材料受体材料为试验基地的玉米骨干自交系(铁7922和综31)。菌种为E.coliDH5α,质粒由北京市农林科学院玉米研究中心谭振波提供,用作PCR反应的模板。pCAMBIA1301由东北师范大学王兴智馈赠。pMD18T...  (本文共3页) 阅读全文>>