西瓜1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸合成酶基因及啟動子的克隆與分析.pdf

1、西瓜果瓤脆嫩,味甜多汁,含有豐富的礦物鹽和多種維生素,具有很高的營養(yǎng)價值,其栽培面積與總產(chǎn)量均在世界十大水果之列。但是伴隨著果實的成熟、儲存時間的延長、果實組織內(nèi)的乙烯大量合成,從而對西瓜的色、香、味和品質(zhì)有很大的影響,甚至腐爛,給農(nóng)戶帶來了巨大的經(jīng)濟損失。隨著1979年乙烯合成途徑的證實,使人們認(rèn)識到ACC合成酶是乙烯合成的限速酶。大量學(xué)者通過分子生物學(xué)研究表明,果實成熟是分化基因表達的結(jié)果,果實的成熟受基因的調(diào)控。因此本研究以耐貯藏

2、的“三白”西瓜的果實組織為材料,利用RT-PCR技術(shù)以及RACE、染色體步移技術(shù)克隆了西瓜ACC合成酶基因以及該基因的啟動子序列。研究結(jié)果如下:
　　 1.通過RT-PCR獲得ClACS1基因的cDNA保守區(qū)片段,采用染色體步移技術(shù)以及RACE技術(shù)獲得了基因的全長。ClACS1基因全長1881bp,包含1434bp的開放讀碼框,編碼477個氨基酸殘基蛋白。預(yù)測蛋白的分子量大約為53.9147KD,理論等電點為8.90,為堿性氨基

3、酸?；虻卿浱枮?JQ710336。
　　 2.生物信息學(xué)分析,ClACS1基因編碼的蛋白是非穩(wěn)定性蛋白;無跨膜域,但具有信號肽;亞細胞定位預(yù)測,該蛋白位于細胞核內(nèi);為疏水性蛋白;通過ClACS1蛋白功能預(yù)測,該蛋白具有運輸結(jié)合、參與能量代謝、脂肪酸代謝、中介代謝、細胞外被膜、輔因子的生物合成等功能;ClACS1基因的氨基酸序列含有一個AATI保守結(jié)構(gòu)域。
　　 3.ClACS1基因編碼的蛋白在NCBI網(wǎng)站上進行同源對比

4、后,進行了進化樹分析,發(fā)現(xiàn)該基因的保守序列與黃瓜、甜瓜聚為了一大類,其親緣關(guān)系比較近。
　　 4.采用染色體步移技術(shù)克隆了ClACS1基因的啟動子序列,分析表明,ClACS1基因的啟動子的翻譯起始位點(CTCATCA)上游,含有轉(zhuǎn)錄調(diào)控的保守元件TATA盒和CAAT盒以及一些主要順式作用元件。
　　 該研究克隆了ACC合成酶基因和啟動子,分析了其生物信息功能,旨在應(yīng)用基因工程技術(shù)來延緩植物成熟和衰老,延長保鮮期和貯存期,