本文主要研究内容
作者张东民（2019）在《Opaque2对玉米胚乳淀粉合成基因调控机制研究》一文中研究指出：玉米(Zea mays L.)是世界上重要的农作物,是重要的粮食、饲料和工业原料。玉米籽粒主要分为三部分:母本组织、胚乳和胚。胚乳占据了种子的大部分体积,其中贮存的营养物质主要有碳水化合物、脂肪、蛋白质、半纤维素和油脂等。淀粉是碳水化合物基本贮藏形式,占胚乳的60%~80%。淀粉的合成涉及到许多酶,包括蔗糖合成酶(SUS)、ADPG焦磷酸化酶(AGPase)、淀粉合成酶(SSs)、淀粉分支酶(SBE)和淀粉去分支酶(DBE)等,这些酶相互协同、相互影响,合成不同结构和数量的淀粉。Opaque 2(O2)蛋白在玉米胚乳生长发育及代谢调控中发挥重要作用。研究表明O2蛋白可能参与淀粉合成代谢调控。本实验以构建好的o2近等基因系CAL58与CAL58/o2为材料,通过荧光定量PCR、瞬时表达、酵母单杂交手段进一步分析证实O2蛋白在淀粉合成途径中的调控作用,以期为育种实践中应用o2培育优质蛋白玉米(QPM)提供理论支撑。本文的主要研究结果如下:1.针对前期筛选出的差异蛋白点以及RNA-Seq中的差异表达基因,对CAL58与CAL58/o2近等基因系在10 DAP(Days after pollination,DAP)、14 DAP、18 DAP、22 DAP和26 DAP的籽粒胚乳进行基因表达量分析。结果表明,CAL58中Sh1、Sh2在10 DAP~18 DAP表达量增加,SSIV在10 DAP~22 DAP表达量增加,达到峰值后表达量下降。18 DAP~22 DAP是胚乳中淀粉合成的关键期,淀粉颗粒在这个期间大量合成,表明这三个基因在淀粉合成中起重要作用。2.进一步以Sh1、Sh2及SSIV基因启动子序列构建报告载体,以PRI101-AN-O2融合质粒为效应载体,在拟南芥原生质体中瞬时表达。通过对荧光信号的分析,表明O2蛋白对Sh1转录表达有显著激活作用,对Sh2、SSIV转录表达有显著抑制作用。由于Sh2、SSIV基因启动子本身活性不高,O2蛋白对其抑制作用需进一步分析。3.分析Sh1、Sh2及SSIV基因的启动子,以O2 box(ACGT)为核心设计靶位点,构建报告载体,以PGADT7-O2为表达载体,进行酵母单杂交实验。目前实验结果表明,O2蛋白可结合在Sh1启动子区-724 bp~-694 bp处,说明O2蛋白可能直接调控Sh1基因表达;另外金担子素(AbA)不能抑制部分候选靶位点融合载体的背景表达,O2是否直接调控Sh2、SSIV的表达需要进一步分析。全文研究表明,o2基因突变导致籽粒发育关键时期Sh1、Sh2及SSIV表达量发生显著变化;体外实验发现O2蛋白可能直接结合在Sh1启动子上激活其转录表达,同时抑制Sh2、SSIV基因转录,参与淀粉合成过程,从而造成淀粉含量的差异积累。本研究有利于进一步认识O2的功能及生物学意义,对于完善O2蛋白调控网络意义重大。
Abstract
yu mi (Zea mays L.)shi shi jie shang chong yao de nong zuo wu ,shi chong yao de liang shi 、si liao he gong ye yuan liao 。yu mi zi li zhu yao fen wei san bu fen :mu ben zu zhi 、pei ru he pei 。pei ru zhan ju le chong zi de da bu fen ti ji ,ji zhong zhu cun de ying yang wu zhi zhu yao you tan shui hua ge wu 、zhi fang 、dan bai zhi 、ban qian wei su he you zhi deng 。dian fen shi tan shui hua ge wu ji ben zhu cang xing shi ,zhan pei ru de 60%~80%。dian fen de ge cheng she ji dao hu duo mei ,bao gua zhe tang ge cheng mei (SUS)、ADPGjiao lin suan hua mei (AGPase)、dian fen ge cheng mei (SSs)、dian fen fen zhi mei (SBE)he dian fen qu fen zhi mei (DBE)deng ,zhe xie mei xiang hu xie tong 、xiang hu ying xiang ,ge cheng bu tong jie gou he shu liang de dian fen 。Opaque 2(O2)dan bai zai yu mi pei ru sheng chang fa yo ji dai xie diao kong zhong fa hui chong yao zuo yong 。yan jiu biao ming O2dan bai ke neng can yu dian fen ge cheng dai xie diao kong 。ben shi yan yi gou jian hao de o2jin deng ji yin ji CAL58yu CAL58/o2wei cai liao ,tong guo ying guang ding liang PCR、shun shi biao da 、jiao mu chan za jiao shou duan jin yi bu fen xi zheng shi O2dan bai zai dian fen ge cheng tu jing zhong de diao kong zuo yong ,yi ji wei yo chong shi jian zhong ying yong o2pei yo you zhi dan bai yu mi (QPM)di gong li lun zhi cheng 。ben wen de zhu yao yan jiu jie guo ru xia :1.zhen dui qian ji shai shua chu de cha yi dan bai dian yi ji RNA-Seqzhong de cha yi biao da ji yin ,dui CAL58yu CAL58/o2jin deng ji yin ji zai 10 DAP(Days after pollination,DAP)、14 DAP、18 DAP、22 DAPhe 26 DAPde zi li pei ru jin hang ji yin biao da liang fen xi 。jie guo biao ming ,CAL58zhong Sh1、Sh2zai 10 DAP~18 DAPbiao da liang zeng jia ,SSIVzai 10 DAP~22 DAPbiao da liang zeng jia ,da dao feng zhi hou biao da liang xia jiang 。18 DAP~22 DAPshi pei ru zhong dian fen ge cheng de guan jian ji ,dian fen ke li zai zhe ge ji jian da liang ge cheng ,biao ming zhe san ge ji yin zai dian fen ge cheng zhong qi chong yao zuo yong 。2.jin yi bu yi Sh1、Sh2ji SSIVji yin qi dong zi xu lie gou jian bao gao zai ti ,yi PRI101-AN-O2rong ge zhi li wei xiao ying zai ti ,zai ni na gai yuan sheng zhi ti zhong shun shi biao da 。tong guo dui ying guang xin hao de fen xi ,biao ming O2dan bai dui Sh1zhuai lu biao da you xian zhe ji huo zuo yong ,dui Sh2、SSIVzhuai lu biao da you xian zhe yi zhi zuo yong 。you yu Sh2、SSIVji yin qi dong zi ben shen huo xing bu gao ,O2dan bai dui ji yi zhi zuo yong xu jin yi bu fen xi 。3.fen xi Sh1、Sh2ji SSIVji yin de qi dong zi ,yi O2 box(ACGT)wei he xin she ji ba wei dian ,gou jian bao gao zai ti ,yi PGADT7-O2wei biao da zai ti ,jin hang jiao mu chan za jiao shi yan 。mu qian shi yan jie guo biao ming ,O2dan bai ke jie ge zai Sh1qi dong zi ou -724 bp~-694 bpchu ,shui ming O2dan bai ke neng zhi jie diao kong Sh1ji yin biao da ;ling wai jin dan zi su (AbA)bu neng yi zhi bu fen hou shua ba wei dian rong ge zai ti de bei jing biao da ,O2shi fou zhi jie diao kong Sh2、SSIVde biao da xu yao jin yi bu fen xi 。quan wen yan jiu biao ming ,o2ji yin tu bian dao zhi zi li fa yo guan jian shi ji Sh1、Sh2ji SSIVbiao da liang fa sheng xian zhe bian hua ;ti wai shi yan fa xian O2dan bai ke neng zhi jie jie ge zai Sh1qi dong zi shang ji huo ji zhuai lu biao da ,tong shi yi zhi Sh2、SSIVji yin zhuai lu ,can yu dian fen ge cheng guo cheng ,cong er zao cheng dian fen han liang de cha yi ji lei 。ben yan jiu you li yu jin yi bu ren shi O2de gong neng ji sheng wu xue yi yi ,dui yu wan shan O2dan bai diao kong wang lao yi yi chong da 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国农业科学院的张东民，发表于刊物中国农业科学院2019-07-05论文，是一篇关于淀粉合成论文,蛋白论文,中国农业科学院2019-07-05论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中国农业科学院2019-07-05论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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