蔗糖诱导马铃薯块茎形成及相关基因的表达

论文摘要

本文以离体马铃薯试管苗单节茎段为材料,采用全黑暗条件下于培养基（MS）中加入不同类型的可溶性糖、己糖类似物或衍生物、己糖吸收抑制剂或糖代谢抑制剂等处理方法,探讨了蔗糖诱导马铃薯块茎形成及相关基因的表达情况。结果表明：1)与其它相同浓度（8.0%,w／v）或相同摩尔浓度（233.7mmol/L）的单糖（Glu, Fru,Man）、双糖（Malt和Tre）、己糖类似物（L-Glu和Manni）或己糖衍生物（P-1-G,P-6-G,2-d-G,3-O-M-G）相比较,高浓度蔗糖具有显著高效诱导马铃薯试管苗单节茎段同步结薯作用；而且,这种高效诱导结薯作用与其所产生的渗透胁迫无关,也不完全是通过其已知的碳源或能源生理功能来实现。2)利用蔗糖吸收抑制剂（pCMBS、Mersaly）、葡萄糖吸收抑制剂（Phloridzin）或己糖激酶活性抑制剂（Glucosamine）干扰蔗糖或葡萄糖的吸收和代谢过程,发现蔗糖高效性诱导块茎形成的作用与蔗糖的跨膜转运直接相关。3)蔗糖的跨膜转运可在转录水平上调节蔗糖载体类基因（StSUT1和StSUT2）和与块茎形成相关基因（StHXKK1、SuSy4、Patatin和AGPase）的表达,说明蔗糖可通过调节与块茎形成相关基因的表达而诱导马铃薯块茎形成。综上所述,蔗糖不仅可以诱导马铃薯块茎形态发生与形成,而且,可以通过调节相关基因表达而诱导块茎特异蛋白和淀粉的合成与累积。由此推测,蔗糖对马铃薯块茎形成的诱导作用可能主要通过其特异性信号转导途径实现,即蔗糖本身可能具有信号分子功能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩写表
• 第1章 引言
• 1.1 马铃薯块茎形成的可能性机理
• 1.2 蔗糖在植物生长发育中的作用
• 1.2.1 蔗糖在植物体中的代谢和运输
• 1.2.2 蔗糖与马铃薯块茎形成
• 1.3 马铃薯块茎形成相关基因
• 1.3.1 Patatin基因
• 1.3.2 AGPase基因
• 1.3.3 SuSy4基因
• 1.3.4 蔗糖载体基因
• 1.3.5 己糖激酶（HXK）基因
• 1.4 研究意义
• 第2章 材料和方法
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 不同可溶性单、双糖及己糖类似物或衍生物处理方法
• 2.2.2 蔗糖/葡萄糖不同吸收抑制剂处理方法
• 2.3 测定方法
• 2.3.1 取样
• 2.3.2 提取
• 2.3.3 测定
• 2.3.4 蔗糖/葡萄糖诱导基因表达的实验方法
• 2.4 数据收集与统计分析方法
• 2.5 试剂与仪器
• 第3章 结果与分析
• 3.1 可溶性糖及其类似物或衍生物对马铃薯块茎形成的影响
• 3.1.1 可溶性单、双糖对马铃薯块茎形成的影响
• 3.1.2 海藻糖诱导处理对马铃薯块茎形成的影响
• 3.1.3 己糖类似物或衍生物对马铃薯块茎形成的影响
• 3.2 蔗糖和葡萄糖的吸收对诱导马铃薯块茎形成的影响
• 3.3 葡糖胺处理对蔗糖/葡萄糖诱导马铃薯块茎形成的影响
• 3.4 蔗糖/葡萄糖吸收抑制剂处理对马铃薯块茎形成及相关基因表达的影响
• 3.4.1 Mersalyl处理对马铃薯块茎形成的影响
• 3.4.2 Mersalyl处理对蔗糖/葡萄糖诱导块茎发生相关基因的影响
• 3.4.3 Mersalyl和Phloridzin处理过程对糖载体类基因表达的影响
• 第4章 讨论
• 4.1 蔗糖能高效诱导马铃薯离体单节茎段块茎形成
• 4.2 蔗糖诱导块茎形成过程中,蔗糖能调节与块茎形成相关基因的表达
• 4.3 蔗糖诱导块茎形成相关基因表达的可能机制
• 4.4 RNA提取方法的改进
• 4.5 DNASE Ⅰ处理
• 4.6 ACTIN基因及其表达
• 结束语
• 参考文献
• 攻读学位论文期间文章发表情况
• 致谢