收藏本站
《山东农业大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

番茄景天庚酮糖-1,7-二磷酸酯酶基因的克隆及遗传转化

王美玲  
【摘要】:番茄(Lycopersicon esculentum)是我国主要的设施蔬菜,属于冷敏感和喜光植物。景天庚酮糖-1, 7-二磷酸酶(SBPase)位于Calvin循环的再生和同化阶段的分支点上,对维持Calvin循环中RuBP的再生以及碳源的流通具有十分重要的作用。尽管SBPase在植物体内含量很低,却是限制RuBP再生速率的关键酶。通过基因工程的手段提高光合酶的含量和活性,对改良作物的光合能力具有重要意义。 本研究以番茄为试材,克隆SBPase基因,分析其在番茄中的内源表达特性和昼夜变化模式;构建正、反义表达载体,通过农杆菌介导转化番茄,获得了转基因植株,分析了SBPase对番茄生长发育及光合作用的影响及其影响机理。研究结果如下: 1.利用同源序列设计简并引物,通过RT-PCR的方法从番茄叶片克隆到SBPase基因的中间片段,通过5’-RACE和3’-RACE分别克隆到5’和3’片段,拼接后设计特异引物扩增到全长cDNA,命名为LeSBP(FJ959073)。该基因全长为1564 bp,ORF为1185 bp,编码394个氨基酸,分子量约为42.5 kDa。 2.同源序列比较发现,番茄的SBPase氨基酸序列与黄瓜、桑树、拟南芥、菠菜、小麦、水稻和衣藻的同源性分别为83.80 %、85.03 %、80.05 %、80.71 %、76.65 %、78.45 %和61.31 %。在SBPase氨基酸序列中,有6个Cys(cysteine)是保守的,其中的2个Cys形成的CGGT(A/Q)C结构,是参与光调节反应的氧化还原活性位点。 3.构建了原核表达载体pET-LeSBP,并在大肠杆菌BL21(DE3)plysS中诱导表达。以诱导蛋白免疫小白鼠,制备抗血清。测得效价为1:500,可以用于番茄中SBPase蛋白的免疫分析。 4. Real-time PCR和Western杂交结果显示,SBPase在番茄叶、茎和绿色果实中均有表达,以叶片中表达量最高,明显高于其他组织,在不含叶绿体的根中没有检测到该基因的存在;在不同叶位叶片中以中部功能叶(第8片展开叶)表达量最高,上位叶和下位叶表达量较低;第8片展开叶的Pn明显高于第1, 4, 12和16片展开叶,不同叶位叶片的Pn与SBPase基因表达量及活性的变化趋势一致;番茄功能叶片(第8片展开叶)的Pn和SBPase活性及其mRNA相对表达量呈现相同的日变化趋势,说明SBPase对番茄的光合作用具有重要的调控作用。 5.将获得的LeSBP与含有35S启动子的pBI121载体重组,分别构建了正义和反义表达载体,利用农杆菌介导的叶盘法转化番茄,用Real-time PCR和Western杂交方法对具有卡那抗性的转基因番茄植株检测,结果显示,转正义基因植株中LeSBP在转录水平和蛋白水平过量表达,反义植株中基因发生沉默。 6. LeSBP过量表达时,转正义番茄植株的SBPase活性与Pn明显提高,碳水化合物积累量增多,茎加粗,叶面积变大,干物重量及根/冠比增加,初花期比野生型提早5~7 d;反义抑制LeSBP表达时,SBPase活性下降,Pn降低,茎变细,叶面积变小,生长缓慢,初花期延迟2~5 d。 7.低温胁迫2 h,番茄叶片的LeSBP表达量及SBPase活性显著降低,Pn明显减小,Fv/Fm和фPSII变化不大。转正义番茄植株的Pn下降幅度和电解质渗漏率增加幅度明显小于野生型,Fv/Fm和фPSII与野生型差异不显著;而反义介导的LeSBP的缺失导致转反义番茄植株的Pn下降幅度和电解质渗漏率增加幅度明显大于野生型。可见LeSBP过量表达可减轻低温对番茄光合作用的影响,提高番茄的耐冷性。
【学位授予单位】:山东农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:S641.2

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 边连全;许云贺;苏玉虹;刘显军;;能量水平对猪H-FABP基因表达量及肉质的影响[J];食品科学;2010年11期
2 吴银娟;李国清;仝彩玲;曹杰;周勇志;周金林;;莱姆病螺旋体感染对蜱的4个功能基因的转录影响[J];畜牧与兽医;2011年03期
3 高风英,叶星,白俊杰,劳海华,吴锐全;两种沼虾溶菌酶基因ORF的克隆和罗氏沼虾溶菌酶基因的组织表达(英文)[J];水生生物学报;2005年06期
4 李梦云;余冰;张克英;陈代文;;营养水平对PRKAG3基因表达量及对肉质影响的研究[J];畜牧兽医学报;2008年08期
5 高新征;言普;沈文涛;周鹏;;番木瓜ζ-胡萝卜素脱氢酶基因时空表达的荧光定量PCR分析[J];热带作物学报;2009年04期
6 王秋菊;杨建省;;黄芪对雏鸭IL-2基因表达的影响[J];水禽世界;2010年02期
7 林水中,张志芳,魏兆军,何家禄;铜离子对家蚕杆状病毒表达系统外源基因表达量的影响[J];中国蚕业;2000年03期
8 赵首萍;赵学强;施卫明;;不同铵硝比例对水稻铵吸收代谢基因表达的影响[J];土壤学报;2006年03期
9 赵首萍;施卫明;;水稻NH_4~+转运蛋白基因OsAMT1.1~1.3,OsAMT3.1和OsAMT4.1表达部位及表达特性初析[J];土壤;2007年03期
10 王慧忠;李鹃;;重金属镉、铅对多年生黑麦草细胞内几种抗氧化酶基因表达的影响[J];农业环境科学学报;2008年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李英;曾健滢;潘家强;宁章勇;唐兆新;;5-羟色胺转载体基因表达在肉鸡肺动脉高压综合征发病机制中的作用[A];中国畜牧兽医学会家畜内科学分会2009年学术研讨会论文集[C];2009年
2 张浩;强巴央宗;彭俊飞;鲍海港;凌遥;吴常信;;鸡内皮型一氧化氮合酶基因克隆与胚胎低氧表达分析[A];中国家禽科学研究进展——第十四次全国家禽科学学术讨论会论文集[C];2009年
3 方丽慧;闫素梅;王石莹;成海荣;李慧英;;维生素A、D及其相互作用对肉鸡钙结合蛋白基因表达量的影响[A];中国畜牧兽医学会动物营养学分会第十次学术研讨会论文集[C];2008年
4 满娜;曾正陪;童安莉;卢琳;黎明;宋爱玲;李明;陈适;张殿喜;曹彩霞;王永慧;;血管紧张素Ⅱ及醛固酮对前脂肪细胞增殖分化和基因表达的影响[A];2008内分泌代谢性疾病系列研讨会暨中青年英文论坛论文汇编[C];2008年
5 李梦云;陈代文;张克英;;营养水平对PRKAG3基因表达量及对肉质影响的研究[A];河南省畜牧兽医学会第七届理事会第二次会议暨2008年学术研讨会论文集[C];2008年
6 赖永榕;黄芳媚;;再生障碍性贫血和MDS患者CD4+CD25+调节性T细胞、调控基因FOXP3研究[A];第12届全国实验血液学会议论文摘要[C];2009年
7 沃兴德;范春雷;钱颖;卢德赵;罗艳;;姜黄素对培养的爪蟾卵母细胞人LDL受体基因表达的影响[A];2004全国血脂分析及其临床应用学术研讨会、第七届全国脂蛋白学术会议论文汇编[C];2004年
8 张野;钱伊萍;江开达;禹顺英;汪栋祥;江三多;;Alzheimer病患者MLL3基因表达量的研究[A];中国神经科学学会精神神经专业委员会成立大会暨第一届学术会议论文集[C];2004年
9 陈学峰;熊建华;李阳生;朱英国;;水稻景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶基因的克隆及表达分析[A];湖北省遗传学会第七次代表大会暨学术讨论会论文摘要集[C];2004年
10 李叶云;芦原坦;;茶树咖啡碱生物合成相关基因表达研究[A];2008茶学青年科学家论坛论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王美玲;番茄景天庚酮糖-1,7-二磷酸酯酶基因的克隆及遗传转化[D];山东农业大学;2011年
2 岳兰竹;骨髓增生异常综合征恶性造血克隆的早期识别及根治研究[D];天津医科大学;2010年
3 袁淑娜;彩色棉纤维发育特性以及基于细胞质雄性不育的彩色长绒棉育种研究[D];浙江大学;2009年
4 耿业业;育成期蓝狐脂肪消化代谢规律的研究[D];中国农业科学院;2011年
5 李薇;一个水稻E3泛素连接酶OsBBI1在水稻对稻瘟菌广谱抗性中的作用研究[D];浙江大学;2010年
6 王增艳;玻璃化冷冻小鼠胚胎对印记基因H19/Igf2印记控制区甲基化状态及基因表达量的影响[D];中国协和医科大学;2010年
7 毕明娟;B型烟粉虱诱导的烟草防御信号途径及B型烟粉虱和烟蚜对烟草防御反应的生理适应性差异[D];山东农业大学;2010年
8 赵宇瑛;黄瓜磷脂酶D和抗氧化系统对采后机械损伤胁迫的响应[D];浙江大学;2011年
9 蔡鹏;簇毛麦(Dasypyrum villosum)矮化突变体鉴定及矮化机理初步研究[D];四川农业大学;2011年
10 张志勇;RNA干扰抗矮花叶病转基因玉米培育[D];四川农业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 付衍辉;猪卵泡闭锁过程中部分相关基因表达特征研究[D];南京农业大学;2011年
2 廖逊;重组大肠杆菌丙酮酸脱羧酶和水稻景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶的表达纯化及其酶学性质的研究[D];华中师范大学;2012年
3 王海朋;桑树转景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶基因(MSBPase)的研究[D];山东农业大学;2011年
4 黄宝欢;哈尔滨和湛江地区雄性褐家鼠Stra8、Scp3和Dmc1基因的表达差异分析[D];中国农业科学院;2010年
5 陈琳;切花菊转DdICE1基因研究[D];南京农业大学;2011年
6 孙娜;结果期短时期低氮处理对黄瓜生长、AsA含量及代谢相关酶的影响[D];中国农业科学院;2012年
7 郭巍伟;HOXA9在髓系白血病细胞HL-60中的表达[D];泸州医学院;2010年
8 晏校;逆境胁迫对枳实生苗类黄酮组分含量及关键酶基因表达量的影响[D];华中农业大学;2011年
9 王维旭;水稻稻瘟病抗性基因Pi36抗性机理的初步研究[D];中南民族大学;2010年
10 韩明明;镉锌互作下H_2O_2对水稻根系生长发育的影响[D];山东理工大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026