甘薯淀粉合成相关基因ibaatp和ibssi的克隆及功能分析

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1、１分类号．单位代码：１００９密级．学号：Ｂ１２０１１１３乂ｆ骑少ｔ聲博±学位论文甘著淀粉合成相关基因化Ａ４７Ｐ和化义Ｗ的克隆及功能分析Ｃｌｏｎｉｎａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｓｔａｒｃｈｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｓｓｏｃｉａｔｅｄｇ＾／々乂４７７Ｓ５７ｆｒｏｍｓｗｅｅ０化化ｗ／ｗｃｆｌ々ａ／ａ说ｓｅｎｅｓ，ａｎｄ化，化（每ｇＬ．Ｌａｍ．（））研究生：王雁楠指导教师：何绍巧副研究员合作指导教师；刘庆昌教授申请学位口类级别

2、：农学博ｄｒ作物遗传育种专业名称；研究方向：甘馨分子育种所在学院：农学与生物技术学院２０１５年１０月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中已经注明引用和致谢的内容外，论文中不包含本人和其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名；时间：年＂月日

3、关于学位论文使用授权的说明本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定。本人同意中国农业大学有权保存及向国家有关部口和机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阀；本人同意中国农业大学将本学位论文的全部或部分内容授权汇编录入《中国博±学位论文全文数据库》或《中国优秀硕±学位论文全文数据库》进行出版，并享受相关权益。（保密的学位论純解密后鐵守館议）＇１１学位论文作者签名；时间：年月曰导师签名：时邮年月曰／／户本论文由国家甘萬产业技术体系ＡＲＳ－１１）（Ｃ国家自然科学

4、基金（３１３７１６８０）化京市粮舍＾作物创新团队项目联合资助巧要甘薑是重要的粮食，甘著淀粉的研究与利用对提高甘辜的、饲料、工业原料和新型能源作物。产量及品质１＾使其更适合作为工业原料与能源作物有着重要意义本研究从甘碧商淀粉品系徐７８１中同源克隆到两个与淀粉合成相关的基因，并将其导入甘薑化淀粉品种栗子香中进行过表达，：或干扰表达，对这两个基因在甘專淀粉合成中的作用进行了分析获得了如下主要实验结果１１ｍｉｉｆｉｃＡ．从甘蓄高淀粉品系徐７８中利用ＲＡＣＥ技术（ｒａｐｉｄａｐａｔｉｏｎｏｆｃＤＮｅｎ

5、ｄｓ）克隆到质体型ＡＴＰ／ＡＤＰ转运蛋白基因（如１加況巧ｏｒｔｅｒ化１４ＺＰ），该基因具有５个外显子和，４个内含子。化心巧基因在甘著块根中表达量最高，其次是叶片；该基因的表泣受到外源庶糖的诱导及昼夜节律的调控（或质体）。过表达。亚细胞定位显示该基因编码的蛋白定位于叶绿体化？１４７？基因的甘善植株的块根淀粉含量、直链淀紛含量显著提高、淀粉粒平均粒径变大、结晶度变小。此外，转基因株系及度生型植株均表现出Ａ型淀粉粒的特征。同时，转基因株系块根淀－粉的理化性质（ＤＳＣ谱和ＲＶＡ谱）及支链淀粉链长分布发生改变。ｑ

6、ＲＴＰＣＲ分析表明，转基因株系中与淀粉合成相关的基因均受到了不同程度的上调或下调表达，这些基因所编码蛋白的酶活与野生型植株相比也发生了显著改变。这些结果表明化心巧基因能够显著提高转基因甘著植株的淀粉合成能力，并通过影响淀粉合成相关基因的表达而改变淀粉含量、组成及特性。２．对本人之前从甘裏高淀粉品系徐７８１中克隆到的可溶性淀粉合成酶基因Ｉ（ｗＭ／ｅＪ扣心？化Ｗｎ妨ｏｓｅ７，Ｓ放）进行表达分析及功能鉴定。原核表泣实验证明该基因可在大肠杆菌中被诱导表达，其诱导蛋白具有淀粉合成ＳＩ活性，。该基因在甘專叶片中

7、表达量最高其次是块根；该基因的，巧５助基因的表达不受昼夜节律的调控表达受到外源廉糖的诱导；同时。亚细胞定位显示化ＳＳＩ定位于叶绿体。对巧说７基因启动子进行分段活性分析（分７段），结果表明各分段启动子均有启动ｇ。过表达化ＳＳ／基因的甘墓植株的块根淀粉含量显著提高、直链淀粉含量ｊ心基因表达的能力显著下降、淀粉粒的平均粒径及结晶度变大；Ｊ，而干扰表达（ＲＮＡＯ化说基因的甘辜植株則表现出相反的搶势。同时，转基因株系及野生型植株均表现出Ａ型淀粉粒的特征。此外，转基因甘墓一ｙ植株淀粉的理化性质（ＤＳＣ谱和ＲＶＡ

8、谱）及支链淀粉链长分布发生改变，进步分析表明，化说－（ＤＰ－Ｔ基因在甘暮中主要负责聚合度）在９１７的支链的合成。ｑＲＰＣＲ分析表明，转基因株系中与淀粉合成相关的基因均受到了不同程度的上调或下调表达，这些基因所编码蛋白的酶活与野生型植株相比也发生了显著变化，正是这些相关