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1、棉花学报CottonScience2015袁27渊4冤院317―328棉花蔗糖合成酶基因家族在纤维发育期时空表达模式分析*黄圣袁何鹏袁田莉莉袁俞嘉宁渊陕西师范大学生命科学学院,陕西西安710119冤摘要院蔗糖合成酶渊SucroseSynthase冤是调控植物糖类代谢的关键酶之一袁在植物生长发育及渗透调节过程中起着重要的作用遥该酶为多基因家族袁各成员在植物不同组织及不同发育阶段发挥不同的作用遥陆地棉()中有15个成员,本研究利用转录组高通量测序及实时定量PCR技术袁检测了该基因家族的表达模式遥结果表明袁1尧3尧3和6在起始期渊0～3DPA冤大量表达曰7在10DPA的纤维中表达量
2、快速增加袁达到同期突变体胚珠的4.7倍曰1尧5在纤维伸长期渊5～15DPA冤表达量显著高于胚珠袁分别在10DPA尧15DPA时达到峰值曰3尧3尧和6在纤维发育渊15DPA冤时表达量重新上升袁且在20DPA时仍处于较高表达水平遥基因家族组织表达模式分析表明袁它们在陆地棉品种徐州142野生型和突变体中的组织表达模式基本相同袁根尧茎尧叶尧花中没有显著差异遥但不同基因具有不同的组织表达特异性遥关键词院棉花纤维曰棉花曰基因表达模式曰蔗糖合成酶中图分类号院S562.035.3文献标志码院A文章编号院1002-7807(2015冤04-0317-1210.11963/issn.1002-7
3、807.201504004*HuangSheng,HePeng,TianLili,YuJianing(710119,)Sucrosesynthaseisakeyenzymeinplantsucrosemetabolismthatinfluencesplantdevelopmentandosmoticregula-tion.Thesucrosesynthasegeneispartofamultigenefamilyincotton,inwhicheachmemberdisplaysavariedexpressionpatternindifferentdevelopmentals
4、tages.Inthisstudy,weusedRNA-seqandreal-timePCRtoanalyzeexpressionpatternsof15genespresentinthegenome.Duringwild-typecottonfiberdevelopment,1,3,3,and6werehighlyexpressedduringtheinitiationoffibergrowth(0-3dayspostanthesis袁DPA);7wasexpressedpredominantlyat10DPA,andthiswas4.7-foldhigherthantha
5、titsFuzzless-Lintless()counterpart.Gh1and5transcriptsweresignificantlyhigherduringelongation,andweremarkedlyhigherthanthatoftheovule,reachingpeakvaluesat10and15DPA,respectively.3,3,and6transcriptlevelsincreasedagainat15DPA,andsus-tainedat20DPA.Forplanttissuesandorgans,weobservednosignifican
6、tdifferenceingeneexpressionbetweenWTand.However,differentSusmembersshowdistincttissuespecificity.ByanalyzingdifferencesintranscriptionbetweenWTandduringcottonfiberdevelopment,possiblemechanismsinvolving-mediateddevelopmentarerevealed.cottonfiber;;geneexpressionprofiling;sucrosesynthase蔗糖合成酶
7、渊SucroseSynthase袁EC2.4.1.13袁蔗糖合成酶的活性与植物中的许多生理过程有SUS)是蔗糖代谢调节中的关键酶袁在调节植物细关袁例如马铃薯()的块根和胡[3-4]胞碳水化合物的分配和贮藏过程中发挥重要作萝卜()的根中淀粉的沉积遥杂交杨[1]用遥蔗糖合成酶主要催化可逆反应Sucrose+树渊伊冤中过表达棉花UDP→UDPG+fructose袁参与库器官中蔗糖强度可显著加快木质部纤维素积累和次生壁加[2][5]的调节及细胞生长分化的调控遥大量研究表明袁厚遥此外袁还有研究表明袁蔗糖合成酶参与
