枇杷糖代谢关键酶hxk基因家族生物信息学分析与功能验证

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1、分类号S667密级不保密UDC634全日制硕士专业学位研究生学位论文枇杷糖代谢关键酶HXK基因家族生物信息学分析与功能验证作者姓名：杨娇娇指导教师：秦巧平副教授专业学位名称：农业推广硕士领域名称：园艺研究方向：园艺作物栽培生理与设施园艺所在学院：农业与食品科学学院、动物科技学院（筹）论文提交日期：2015年12月21日浙江农林大学2015年12月21日ZhejiangA&FUniversityDissertationfortheDegreeofMasterStudyonbioinformaticsanalysisandfunctionalverificationofLoquatsug

2、armetabolismofthekeyenzymeHXKgenefamiliesCandidate:YangJiaojiaoAdviser:QinQiaopingAssociateSupervisor:AssociateProfessorSpecialty:HorticultureDateofSubmission:Dec21,2015ZhejiangA&FUniversityLin’an,zhejiangprovince,P.R.ChinaDec,2015独创性声明＂一，所呈交的学位论文国家自然科学基金本人声明，是受糖酵解关键酶调控＂批把果实糖酸积累的分子机理研究项目的资助

3、，在指导教师指导下，通过我的努，力取得的成果，并且是自己撰写的。尽我所知除了文中作了标注和致谢中己经作了答谢的地方外，论文中不包含其他人发表或撰写过的研究成果，也不包含在浙江一农林大学或其他教育机构获得学位或证书而使用过的材料。与我同对本研究做出贡献的同志。如被查有严重侵犯他人知，都在论文中作了明确的说明并表示了谢意。识产权的行为，由本人承担应有的责任．、学位论文作者亲笔签名：：柳巧日期胤／Ｊ论文使巧授巧的说明本人完全了解浙江农林大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅＾公布论文的全部或部分内容，可；学

4、校可１＾Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。。□，在保密＿年后解密可适用本授权书不保密，本学位论文属于不保密。Ｓ／＂＂（请在方框内打Ｖ）学位论文作者亲笔签名：才日期；？．〇吗々、指导教师亲笔签名：品！Ｌ；日期）Ａ）脅皆摘要摘要己糖激酶是参与糖酵解第一步反应的不可逆酶，是糖代谢过程中的关键酶之一，具有催化己糖磷酸化的作用。本研究通过对RNA-seq测序获得的枇杷己糖激酶基因家族序列进行生物信息学分析，再将已分离克隆出的枇杷HXK基因遗传转化烟草，然后对获得的烟草转基因植株进行生理表型分析及糖含量测定，初步验证了枇杷己糖激酶的分子功能。主要研究结果如下：

5、采用NCBI、ExPASy、Predictprotein等分析软件对RNA-seq测序获得的EjHXK基因家族进行生物信息学分析。序列分析显示，7条HXK基因序列均含有完整开放阅读框，编码497个氨基酸；蛋白分析显示，由它们所编码的蛋白相对分子质量均约为53kDa，理论等电点pI在6.1~6.8之间，具有1~2段跨膜区域，均属于亲水性的稳定膜蛋白，无信号肽；二级结构组成均以α-螺旋和无规则卷曲为主，且多肽链上存在多个半胱氨酸残基位点。蛋白保守结构域预测均包含核苷酸结合位点和同源二聚体界面；具有丰富的蛋白磷酸化结合位点和蛋白功能位点，预测分析两者均可能通过蛋白的磷酸化、糖基化、酰基化等

6、蛋白翻译后修饰方式对蛋白结构和功能进行调控。利用DNAMAN、MEGA5.0等分析EjHXK基因家族序列同源进化关系显示，它们之间的同源性达95%~98%，与木本植物己糖激酶蛋白序列同源性较高，且蛋白功能域较保守。系统进化关系分析显示，己糖激酶在单子叶植物和双子叶植物中聚类分布没有明显的界限，而EjHXK基因与苹果、中国白梨及可可树等木本植物中己糖激酶亲缘进化关系接近。通过农杆菌介导法遗传转化烟草获得EjHXK转基因植株，对其T1代转基因植株进行生理形态观察测定，分析显示，与野生型烟草植株相比，过量表达EjHXK基因植株提早12~15d开花。利用HPLC测定分析不同时期EjHXK转基

7、因烟草叶片糖含量，结果表明，转基因烟草和野生型烟草中葡萄糖和果糖含量均随植株生长而逐渐增加，当达到花期时出现最高值，而后随着植株成熟衰老其含量不断下降，其中蔗糖含量变化趋势不明显，含量偏低。以野生型烟草作对照，可发现转入EjHXK烟草在生长周期内各糖含量均有下降趋势，对于同一生长阶段存在0.5~1.0mg/mL的降I摘要低。转基因植株和野生型植株总糖含量分别于75d和90d左右时出现最高值，即开花期，这与表型观察记录变化趋势相同。由此验证了枇杷己糖激酶能够