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《山东农业大学》 2006年
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棉花叶片和纤维蔗糖磷酸合成酶活性变化及其基因的克隆分析

刘凌霄  
【摘要】: 在丰抗6号、中棉45和山农棕02三个品种(系)发育的花铃期,测定它们倒一果枝第一果节的叶片和棉纤维中蔗糖含量、可溶性糖含量和蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性的变化,利用电子克隆的方法,克隆了SPS基因片段,分析SPS基因mRNA水平上的表达量的变化,并对克隆的SPS基因编码氨基酸序列进行分析,获得结果如下: 1.三个品种(系)的SPS酶活性的变化在叶片和棉纤维发育过程中均出现双峰,高峰值出现在开花当天和花后18天,这两个峰值是前者大于后者,且整体变化均呈现下降趋势。SPS酶活性在丰抗6号最高,其次为中棉45,山农棕02最低。三个品种(系)的可溶性总糖含量、蔗糖含量表现同样的变化规律。 2.棉花叶片中SPS酶的活性要比棉纤维中的活性高,这说明SPS参与合成蔗糖主要发生在叶片中;在棉纤维次生壁沉淀期(即花后18天)棉纤维中的SPS酶活性的提高,这说明SPS在棉纤维次生壁合成时也起一定的作用。 3.利用RT-PCR技术,分析了花铃期棉花叶片和棉纤维SPS基因片段在转录水平上的变化,结果表明三个品种(系)叶片的SPS基因的表达量要高于棉纤维中的表达量,叶片SPS基因的表达量高,棉纤维的SPS的表达量低,这说明SPS基因主要在作为“源”的叶片中起作用。在叶片和棉纤维中, SPS基因片段的表达量在转录水平上从高到低依次为:丰抗6号、中棉45和山农棕02。 4.利用电子克隆的方法,克隆了棉花SPS基因片段,共1050 bp ,命为电子克隆拼接序列(e-cloning)。根据拼接的SPS基因片段,设计引物,利用PCR技术,获得SPS基因片段,经测序共980bp,命为测序片段(cexu)。电子克隆拼接序列与棉花实际克隆核苷酸序列相似性为80%,氨基酸序列相似性为75%, cexu的氨基酸序列与其他植物温州蜜桔、蚕豆、马铃薯、车前菊、甜菜、菠菜的SPS氨基酸序列相似性在60%-68%之间,并且有共同的保守区域,这些高度保守的氨基酸序列可能是SPS基因的活性位点。 5.生物信息技术分析表明已克隆的SPS基因片段包含320个氨基酸,
【学位授予单位】:山东农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:S562

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【参考文献】
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