馬鈴薯淀粉代謝相關(guān)基因表達(dá)與淀粉品質(zhì)研究.pdf

1、淀粉的生物合成是多酶參與的合成途徑，盡管淀粉的生物合成代謝途徑較為清楚，但如何通過(guò)參與淀粉生物合成基因的表達(dá)調(diào)控，提高貯藏器官淀粉含量的方法十分有限;本實(shí)驗(yàn)室前期研究得到了高淀粉株系，本研究旨在以此為實(shí)驗(yàn)材料，測(cè)定和分析淀粉生物合成相關(guān)基因表達(dá)和淀粉品質(zhì)表型間的聯(lián)系，為增加淀粉生物合成奠定基礎(chǔ)。
　　轉(zhuǎn)錄組測(cè)序結(jié)果顯示，高淀粉和對(duì)照株系葉片共同表達(dá)基因22951個(gè)，分化表達(dá)基因2966個(gè)，占全部識(shí)別基因的11％;其中，高淀粉和對(duì)照

2、株系特異表達(dá)基因分別為1766個(gè)和1200個(gè);從中篩選出淀粉生物合成和降解基因22個(gè)，比較其表達(dá)量RPKM值發(fā)現(xiàn)，其中12個(gè)基因在高淀粉株系中的表達(dá)量高于對(duì)照。
　　其中，腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶小亞基(AGPase，SU)和3大亞基(LU)編碼基因中的2個(gè)、6個(gè)淀粉合成酶(SSS)編碼基因中的2個(gè)、葡萄糖昔膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白編碼基因、5個(gè)淀粉磷酸化酶(SP)編碼基因、3個(gè)β-淀粉酶（BA）編碼基因中的1個(gè)RPKM表達(dá)量顯著高于對(duì)照;與

3、淀粉粒結(jié)合的淀粉合成酶(GBSSI)編碼基因RPKM值顯著低于對(duì)照。
　　熒光qRT-PCR定量高淀粉和對(duì)照株系相關(guān)基因mRNA結(jié)果顯示，AGPase小亞基、淀粉分支酶編碼基因(SBE)mRNA相對(duì)表達(dá)量顯著高于對(duì)照，GBSSI基因mRNA相對(duì)表達(dá)量顯著低于對(duì)照;這一結(jié)果與轉(zhuǎn)錄組測(cè)序?qū)?yīng)基因RPKM值的比較結(jié)果相同。
　　這些結(jié)果表明，AGPase表達(dá)上升和ADP-葡萄糖合成增加，導(dǎo)致臨時(shí)儲(chǔ)藏淀粉磷酸化和葡萄糖苷跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)加速

4、，從而增加了淀粉體內(nèi)貯藏淀粉合成的增加;ADP-葡萄糖合成的增加，抑制了GBSSI基因的表達(dá)，誘導(dǎo)了SSS和SBE基因的增強(qiáng)表達(dá)，增加了支鏈淀粉合成。
　　淀粉品質(zhì)表型測(cè)定結(jié)果顯示，在本實(shí)驗(yàn)條件下，高淀粉株系淀粉糊的透光率、膨脹度、動(dòng)力粘度和凍融穩(wěn)定性顯著高于對(duì)照，高淀粉株系淀粉糊動(dòng)力粘度高于對(duì)照37％;高淀粉株系淀粉糊凝沉速度、溶解度顯著低于對(duì)照。
　　高淀粉粘度意味著淀粉中支鏈淀粉含量高，支鏈淀粉不溶于水，導(dǎo)致高淀粉株系