木薯mepho和mesbe基因家族及其在多种环境下表达模式分析

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1、学校代码：学号：分类号：密级洛大營硕士学位论文题目：木薯和基因家族及其在多种环堉‘下表达模式分析作者：裴金利指导教师：王文泉研究员类另学术型专业：作物遗传育种时间：二〇一五年五月ExpressionpatternsanalysisofMePho漏海南大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成杲。除文中己经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本

2、声明的法律结果由本人承担。论文作者签名乘金曰期：劢一年上月知曰学位论文版权使用授权说明本人完全了解海南大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被査阅和借阅。学校可以为存在馆际合作关系兄弟髙校用户提供文献传递服务和交换服务。本人授权海南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密论文在解密后遵守此规定。本人己经认真阅读“高校学位论文全文数据库发布章程同意将本人的学位论文提交“高校学位

3、论文全文数据中全文发布，并可按“章程”中规定享受相关权益。同意论文提交后滞后：年；□一年；口二年发布。论文作者签名：日期：劝上年上月如日摘要在高等植物淀粉合成途径中，淀粉分支酶（是淀粉合成代谢过程中的关键限速酶之一，尤其是在支链淀粉的合成中有非常重要的功能。研宄表明与其他淀粉合成途径中的酶形成蛋白质复合体，通过蛋白质相互作用参与淀粉合成代谢。淀粉磷酸化酶在植物中有质体型和胞质型两种类型，均可以催化如下反应：（，，。马铃薯，水稻等研究表明淀粉磷酸化酶在淀粉合成中有非常重要的作用。在木薯全基因组测序以及转录组测序分析基础上，已经初

4、步明确木薯中和在块根发育不同时期均有显著表达，但是对其作用机制以及环境响应等方面的研宄还是空白。本研究对和基因家族成员的比较分析对于了解木薯合成机制有重要意义。研究结果如下：选择性克隆了木薯淀粉磷酸化酶块根高效表达亚型基因序列，该序列长为与己经发表的菌麻，毛果杨，胡杨，葡萄序列同源度分别为和。对其编码蛋白序列进行蛋白质保守功能结构域分析显示该序列含有如等淀粉磷酸化酶特征性结构。同时克隆得到了块根高效表达亚型基因序列，该序列全长与已经发表的蓖麻可可，葡萄以及甘薯和玉米的同源度分别为，和。蛋白质保守功能结构域分析表明该序列含有淀粉

5、分支酶特征性结构。同时克隆了启动子序列，顺式作用元件分析显示该片段含有高温，干旱等胁迫响应元件。克隆的启动子序列片段顺式作用元件分析显示该片段含有热激，干旱，，等胁迫响应元件。根据己经发布的拟南芥，蓖麻的和序列搜索木薯基因组数据库，并根据蛋白同源分析确定了木薯中有六个家族成员和七个家族成员。系统进化关系分析将木薯可以双子叶家族，双子叶家族，双子叶家族以及家族。而则分为质体型淀粉磷酸化酶以及胞质型淀粉磷酸化酶两种类型。组织特异性表达模式分析结果质体型淀粉磷酸化酶和在块根中柱中有最高的表达量，仏在叶片中表达量最高；胞质型在叶片，叶

6、柄和茎中表达量较高，其余亚型在各组织中表达量均很低。主要在叶片，茎和块根中柱中表达。’和在茎中的表达量较高而则在茎和块根中柱中有较高的表达水平。在各个组织器官中表达量较低。(5)不同发育时期块根中表达模式分析结果表明质体型淀粉磷酸化酶和在各个时期的块根中表达量较高。和的表达水平随块根生长不断增加，其他成员表达水平基本保持不变。多种非生物胁迫处理发现，和在干旱，盐胁迫以及外源处理下表达量显著升高；说明其在逆境胁迫下木薯淀粉合成中有重要作用。和在盐胁迫，干旱，外源，以及处理下表达水平显著升高。对逆境胁迫处理下和家族成员进行相关性分

7、析，结果表明淀粉分支酶家族成员以及淀粉磷酸化酶家族成员在多种逆境处理下呈现非常高的值（相关系数），尤其是和之间。和在盐胁迫干旱胁迫，外源，低温以及高温处理下值分别为，，和。说明和可能通过一定的蛋白质相互作用在木薯逆境胁迫下淀粉的合成中发挥功能。关键词：木薯；淀粉磷酸化酶；淀粉分支酶；胁迫处理；表达分析；进化分析AbstractStarchbranchingenzyme(SBE)isoneofkeyenzymesinvolvedinstarchbiosynthesisinhigherplantsandhaveimportantf

8、unctionsinthesynthesisofamylopectin.ResearchfoundthatSBEtendedtofromproteincomplexesthroughproteininteractionwithotherenzymesinvolvedinsta