（果树学专业论文）平邑甜茶snrk1基因的克隆、表达及其功能的研究

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1、山东农业大学硕士学位论文中文摘要模式植物研究发现蔗糖非发酵．1．型相关蛋白激酶．1在植物碳氮代谢过程中有关键性开关的作用，为探讨SnRKI(蔗糖非发酵．1．型相关蛋白激酶．1)在果树碳氮代谢中的分子生物学功能，以水培平邑甜茶幼苗为试材，克隆蔗糖非发酵．1．型相关蛋白激酶．1的a和py亚基的编码基因，同时采用实时荧光定量PCR研究a和所亚基的编码基因表达量的变化，并构建a亚基的编码基因MhSnRKl的正、反以表达载体，成功转化番茄，初步研究了其生理生化功能，主要结果如下：1．根据已知苹果SnRKl的0【亚基编码基因的EST序列，设计特异引物利用RT-PCR结合RACE技术获得了蔗糖非发酵．1

2、．型相关蛋白激酶．1的Q亚基的全长编码基因，命名为MhSnRKl，GenBank注册号为EF690362；并利用相同技术扩增到平邑甜茶SnRKl的脚亚基编码基因的片段，命名为MhAraNZr。序列分析表明，MhSnRKl基因全长2063bp，包含一个166bp的5’端非编码区，1548bp的编码区共编码515个氨基酸和348bp的3’端非编码区，预测分子量为58．7KD。同时MhSnRKl的氨基酸序列分析显示该基因与拟南芥、黄瓜、番茄和烟草相比有82％．88％的同源性；系统进化树分析显示，MhSnRKl基因与黄瓜a亚基编码基因(SnRKl)基因的同源关系最近。p丫亚基的片段(MhAK／N／

3、，r)与已知蔗糖非发酵．1．型相关蛋白激酶．1AKINl31,亚基编码基因具有较高同源性，故进一步确定其为平邑甜茶蔗糖非发酵．1．型相关蛋白激酶．1的AKrNl3r亚基编码基因片段。2。荧光定量PCR分析Q和p丫亚基的编码基因在不同组织的表达发现，MhSnRKl和MMrUN,er基因在平邑甜茶的根、茎、叶中均有表达，且均在叶中的表达量最大。本文对这两个亚基的编码基因在不同环境条件下在不同组织中的表达特性的研究结果显示：硝态氮处理抑制了掀R尉基因在叶、根中的表达；在PEG处理下，MhSnRKl的表达水平在根中先上升(24小时)，但48小时后又恢复到初始状态：叶片中，MhSnRKI的表达初期下

4、降而48小时后又上升到初始态；在硝态氮和PEG处理下，MhAKINflr表现出与MhSnRKl相似的表达特性。外施硝态氮，根中mUKIN&转录水平24小时内降低3倍，48小时后叶中也较低：在平邑甜茶SnRKI基因的克隆、表达及其功能的研究PEG处理下，朋M脚的表达水平在根中先上升：叶片中，MhaK／N,Or的表达初期下降10倍而48小时后又上升到初始态。3．为进一步研究平邑甜茶SnRKl的生理生化功能，将蔗糖非发酵．1．型相关蛋白激酶．1的c【亚基的全长编码基因，构建了pBll21．MhSnRKl正、反义表达载体，并对番茄进行农杆菌侵染的遗传转化。对转基因番茄果实内含物进行测定后初步发现：

5、与对照相比，正义转基因番茄果实中可溶性总糖和淀粉含量最大升高分别30％和56％；而正义转基因番茄果实中有机酸和可溶性蛋白含量最大分别下降88％和76％。转基因植株果实发育期比野生型提早10天；果实直径在发育早期明显大于野生型。本研究测定了转基因株系和野生型叶片中淀粉含量的日变化，白天结束时，转基因株系叶片淀粉含量明显高于野生型，与野生型相比，T2．5株系中淀粉含量升高105％。转反义基因的植株与野生型相比，无论在果实内含物、果实发育期或叶片淀粉含量都没有明显变化。关键词：平邑甜茶；硝态氮；PEG；蔗糖非发酵．1．型相关蛋白激酶．1；基因表达：转基因2山东农业大学硕士学位论文Abstract

6、SnRK1complexplaysakeyroleincarbonandnitrogenmetabolismsofmodleplants．Underwaterculturecondition，wehaveclonedtwosubunitsofSnRKIcomplexfrompingyitianchaseedlings．TheaimofthisstudywastoobtainabetterinsightintothecharacteroftheSnRKlcomplexsubunitsencodinggenesinrespondtoenvironmentalsignalsandincarbon

7、metabolismsinfruittrees．TheexpressionpatternsofMhSnRKlandMhAKINflyindifferenttissuesatdifferentconditionswereanalyzedbyquantitativereal-timePCR．111eMhSnRKlgenederivedfrompingyitianchawasheterologouslyexpressedint