叢生工業(yè)用竹SuSy和UGPase基因克隆與生物信息學(xué)分析及UGPase基因遺傳轉(zhuǎn)化.pdf

1、竹纖維因其纖維量高，能代替木本纖維，是優(yōu)良的造紙材料。蔗糖合酶(SuSy)和尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（UGPase）是植物纖維素合成中關(guān)鍵酶。本研究采用同源克隆技術(shù)克隆了慈竹SuSy基因和UGPase基因以及梁山慈竹的UGPase基因，并對(duì)其進(jìn)行生物信息學(xué)分析、組織表達(dá)模式分析及遺傳轉(zhuǎn)化,為SuSy和UGPase基因在叢生工業(yè)用竹遺傳改良中的運(yùn)用奠定基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:
　　1.從慈竹筍中克隆得到5個(gè)SuSy cDNA全長(zhǎng)基

2、因、1個(gè)UGPase cDNA全長(zhǎng)基因，從梁山慈竹中克隆得到1個(gè)UGPase cDNA全長(zhǎng)基因，分別命名為BeSUS1、BeSUS2、BeSUS3、BeSUS4、BeSUS5、BeUGP和DfUGP，GenBank注冊(cè)號(hào)分別為KJ525746、KJ525747、KJ525748、KJ525749、KJ525750、KJ525751和KJ525752。
　　2.生物信息學(xué)分析結(jié)果表明，BeSUS1、BeSUS2、BeSUS3、BeS

3、US4、BeSUS5、BeUGP和DfUGP基因cDNA全長(zhǎng)序列分別為2536bp、2117bp、2536bp、2517bp、2648bp、1503bp和1516bp，其ORF序列長(zhǎng)各為2451bp、1839bp、2451bp、2427bp、2451bp、1134bp和1422bp,分別編碼氨基酸816、612、816、808、816、377和473個(gè)。慈竹SUS基因編碼的蛋白均為親水性，其二級(jí)結(jié)構(gòu)中均是α-螺旋＞無(wú)歸卷曲＞延伸鏈＞β-

4、轉(zhuǎn)角。慈竹和梁山慈竹UGP基因編碼的蛋白也表現(xiàn)為親水性，其二級(jí)結(jié)構(gòu)中均為無(wú)歸卷曲＞α-螺旋＞延伸鏈＞β-轉(zhuǎn)角。氨基酸多序列比對(duì)結(jié)果表明，BeSUS1、BeSUS3和BeSUS5與BoSUS1、BoSUS3及OsSUS1基因親緣關(guān)系較近，BeSUS2和BeSUS4與BoSUS2、BoSUS4及OsSUS2基因親緣關(guān)系較近，5個(gè)BeSUS基因編碼蛋白均包含兩個(gè)功能域:Sucrose_synth功能域和Glycos_transf_1功能域。B

5、eUGP與BoUGP1基因親緣關(guān)系最近，而DfUGP與巨龍竹UGP基因親緣關(guān)系最近，BeUGP和DfUGP基因編碼蛋白均包含UDPGP功能域。
　　3.慈竹SUS基因和UGP基因的real-time PCR分析結(jié)果表明，慈竹SUS基因和UGP基因在慈竹各組織部位都表達(dá)，其中BeSUS1主要在莖中表達(dá)，BeSUS2、BeSUS4和BeSUS5主要在莖下表達(dá)，BeSUS3主要在莖上表達(dá)，BeUGP主要在未展開(kāi)葉和莖下表達(dá)。