高粱籽粒多酚氧化酶基因的表达及酶活性检测

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1、河北科技师范学院硕士学位论文高粱籽粒多酚氧化酶基因的表达及酶活性检测姓名：蔡玉笑申请学位级别：硕士专业：作物遗传育种指导教师：陈于和201206中文摘要多酚氧化酶(以下简称PPO)是高粱褐化的主要原因之一。PPO在植物的生长中起到重要的作用，具有重要的抗逆性，又影响食品的品质。但是关于高粱中勋即D的分子信息却知之甚少。本研究通过分析高粱品系BTx623中的全基因组信息，鉴定出8条鼬即D。这8条勋即D分别定位在高粱3号染色体(勋即DJ和勋JPP02)，6号染色体(勋肼，03和4)，7号染色体(肋尸P05．7)和10号染色体(鼢PPD8)。其中勋P尸0口8不含内含子，勋即DJ，，2和5包

2、含1个内含子，勋PPD3和4含有2个内含二子。这些勋即D的预测蛋白(PP01．8)都包含两个核基因编码的完整的铜离子结构域。在铜离子结构域中都含有酶活性结构氨基酸，酪氨酸修饰和其他互作氨基酸残基。勋即∞．7中含有类囊体转移结构域，然而在舶胛D，和8中预测到将目的蛋白定位在特定部位的N．端信号肽。系统进化树分析，发现勋尸PD与玉米的即D亲源关系较近。通过线性分析我们能够鉴定出勋即02．8在玉米中的同源基因。还有，我们发现鼬即D5是高粱勋即D家族中的重要成员之一，它主要在高粱两个不同基因型籽粒发育的早期过程中表达。另外PPO活性在两个高粱品系的籽粒发育过程中都具有明显的变化，表现出在早期

3、酶活性高，晚期活性低的特征。我们对高粱鼬即。与玉米即D具有较近的系统进化关系，以及在籽粒发育过程中的表达模式的研究，为进一步研究肋尸P0在高粱中的功能奠定了基础。关键词：多酚氧化酶；基因家族；系统进化树分析；表达模式；籽粒发育；高粱ABSTRACTPolyphenoloxidase(PPO)playsmunipIerolesi11plantgr0、ⅣthandresponsestoenViromnemalstmluli，arldhasimportaminnuencesoncropqualitytraits．HoweVer，thereisStiU1ittlemolecularinfor

4、mationonPPDgenesinsorghum．Here，byanalyz洫gthecompletegenomesequenceofthesorghum1ineBTx623，e逸htdiStitlct胛Dgenemembers，designatedas．妨即D』to8，wereidentified．Theeightmemberswerelocatedonsorghumc11romosomes3(鼬，垆D』and2)，6(鼢尸PD3and4)，7(鼬即D5to7)or10(舶即0∽，aI】dcontainedzero(舶即06to8)，one(鼢即oJ，2and5)ortwo(：妨

5、即D3and4)introns．Theirdeducedproteins(SbPP01to8)allconta访edannactbinuclearcoppercenterrequiredforenZymeacti诎y，thetyrosmeInotifanditsinteractillgresiduesinvolVedinstructuralmaintenance．SbPP02to6werefouIldtopossessthylakoidtrans论rdomain，whereasSbPPO1a11d8werepredictedtocontainN—te珊洒alsignalpeptide

6、fortargetillgtothesecretarypath、vay．Phylogenetically，sorghum即Dgenesgenerallyexhibitedcloserrelationshipstothoseofr11aiZe，andther11aizeorth0109sof肋即们to8couldberecognizedbysyntenyanalysis．F渤lly，舳即DJwasfoulldtobethemajormember，a11dwastranscribedHlainlyduringtheearlystageofgraindeVelopment，mtwodif．

7、ferentso唱humgenotypes．CoIlsistently，thetotalPPOactiV“y1eVelinthegraillsofthetwo1ineschangeddynamically，bemgrelatiVelyh远herand10weratthee甜lyandlatestagesofdevelopment，respectiVely．OurStucIygeneratednewinformationonsorghum尸JPDgenes，