光周期誘導(dǎo)馬鈴薯淀粉積累響應(yīng)基因的識(shí)別及功能研究.pdf

1、同一物種不同基因型對(duì)長日照或短日照響應(yīng)不同，淀粉積累起始時(shí)間、積累量也會(huì)存在明顯差異;調(diào)控植物對(duì)光周期的響應(yīng)及淀粉積累起始時(shí)間，無疑是增加淀粉積累不可或缺的選擇之一;然而，目前關(guān)于植物如何在基因表達(dá)水平響應(yīng)光周期卻知之甚少。本實(shí)驗(yàn)以不同光周期處理馬鈴薯葉片為材料，通過轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，識(shí)別淀粉積累響應(yīng)光周期編碼基因，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
　　(1)長、短日照和對(duì)照處理樣品測(cè)序共識(shí)別27，022個(gè)轉(zhuǎn)錄本，轉(zhuǎn)錄本序列平均長度為1640bp;其中，

2、光照和黑暗下共表達(dá)基因數(shù)量分別為22，033和19，935個(gè);KEGG富集分析顯示，121個(gè)代謝途徑參與了本研究設(shè)置的長、短日照處理。
　　(2) GO功能注釋和分化表達(dá)基因分析(DEG)，篩選了上游關(guān)鍵響應(yīng)基因1，985個(gè);其中處理特異DNA結(jié)合(TSDB)蛋白基因208個(gè)，部分短日照處理TSDBs基因進(jìn)行qPCR定量分析，結(jié)果表明，表達(dá)量倍數(shù)變化與其RPKM值基本一致。
　　(3)不同光周期下，17個(gè)淀粉生物合成酶編碼基

3、因呈現(xiàn)顯著差異表達(dá);其中，4個(gè)基因光照下表達(dá)顯著高于黑暗，1個(gè)在黑暗下顯著高于光照;生物信息學(xué)分析顯示，轉(zhuǎn)錄因子AP2等直接參與了17個(gè)基因的轉(zhuǎn)錄起始。
　　(4)克隆了EPIDERMAL PATTERNING FACTOR2(EPF2),YABBY-like transcription factorGRAMINIFOLIA(GRAM)和cup-shaped protein(CUC3)3個(gè)基因全長cDNA，構(gòu)建了實(shí)現(xiàn)體內(nèi)過量和抑制

4、表達(dá)的目的融合基因6個(gè)。
　　(5)篩選獲得epf2+和epf2-陽性轉(zhuǎn)化株系，其氣孔印記觀察結(jié)果顯示，epf2+和epf2-陽性轉(zhuǎn)化株系氣孔呈現(xiàn)復(fù)雜的打開和關(guān)閉模式，體內(nèi)過量和抑制EPF2表達(dá)與光周期間存在相互作用，調(diào)控氣孔打開和關(guān)閉。
　　(6)淀粉含量測(cè)定結(jié)果表明，不同光周期下epf2+與對(duì)照葉片淀粉積累趨勢(shì)一致;長日照光周期顯著減少epf2-株系淀粉積累，短和中日照下epf2-株系與對(duì)照株系淀粉積累模式相反，即黑夜淀