小黑楊PsnSuSy1及PsnSuSy1、PsnSuSy2過表達(dá)煙草的次生性狀研究.pdf

1、蔗糖合成酶是植物蔗糖代謝過程中的關(guān)鍵酶之一，在植物淀粉及纖維素的合成，碳源的分配等方面具有重要作用，為探究小黑楊(Populus simonii×P.nigra)蔗糖合成酶基因在植物次生生長方面的作用，本項(xiàng)目從小黑楊中克隆了PsnSuSy1，并獲得了過表達(dá)PsnSuSy1轉(zhuǎn)基因煙草株系。在此基礎(chǔ)上，以實(shí)驗(yàn)室前期得到的PsnSuSy2轉(zhuǎn)基因株系為父本，PsnSuSy1轉(zhuǎn)基因株系為母本，采用雜交方法得到了PsnSuSy1×PsnSuSy2雜

2、交株系，對轉(zhuǎn)基因snSuSy1株系及雜交株系生長性狀與次生性狀進(jìn)行了初步研究。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:
　　1.小黑楊SuSy1基因的克隆及生物信息學(xué)分析
　　本文從小黑楊中克隆得到片段長為2495bp的SuSy1，命名為PsnSuSy1。生物信息學(xué)分析表明，PsnSuSy1基因編碼805個氨基酸，理論等電點(diǎn)PI為6.07，分子量為92.57kDa。該蛋白的二級結(jié)構(gòu)主要以α螺旋為主。該蛋白不具有信號肽切割位點(diǎn)，沒有信號肽區(qū)域

3、。亞細(xì)胞定位預(yù)測結(jié)果表明PsnSuSy1定位在細(xì)胞質(zhì)中，屬于胞質(zhì)型。
　　2.小黑楊SuSy1組織特異性表達(dá)及亞細(xì)胞定位
　　利用RT-PCR和熒光定量PCR技術(shù)分析了PnsSuSy1表達(dá)特異性，PsnSuSy1在過度木質(zhì)部中表達(dá)豐度最高，在次生木質(zhì)部表達(dá)量次之，在過度形成層、次生形成層的表達(dá)豐度中等，而在根、葉柄、初生葉、過度葉、次生葉、初生木質(zhì)部、初生形成層中表達(dá)豐度均相對較低。本文構(gòu)建了pGWB5-SuSy1-GFP植

4、物表達(dá)載體，利用基因槍法瞬時表達(dá)洋蔥表皮細(xì)胞，分析了PsnSuSy1表達(dá)產(chǎn)物的亞細(xì)胞定位情況，結(jié)果顯示PsnSuSy1編碼蛋白定位在細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞核中。
　　3.PsnSuSy1過表達(dá)煙草及PsnSuSy1× PsnSuSy2雜交煙草的功能分析
　　對PsnSuSy1過表達(dá)轉(zhuǎn)基因煙草及PsnSuSy1×PsnSuSy2雜交煙草的研究發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)基因煙草及雜交煙草的株高，葉片長寬，生物量及莖稈強(qiáng)度等生長性狀明顯高于野生型;利用環(huán)境掃

5、描電子顯微鏡對PsnSuSy1過表達(dá)煙草及PsnSuSy1×PsnSuSy2雜交煙草的莖段超微結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因煙草及雜交煙草的莖部次生細(xì)胞壁與WT相比厚度增厚。對PsnSuSy1過表達(dá)煙草及PsnSuSy1×PsnSuSy2雜交煙草的SuSy酶活進(jìn)行測量，結(jié)果表明PsnSuSy1轉(zhuǎn)基因煙草及PsnSuSy1×PsnSuSy2雜交煙草與WT相比SuSy酶活均有不同程度的增加。轉(zhuǎn)基因煙草及雜交煙草的葉綠素含量增多均高于野生型，莖部半