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山梨醇转运蛋白基因家族的克隆及其表达分析

李换桃  
【摘要】: 山梨醇是木本蔷薇科植物所特有的光合产物、同化运输物与贮存物质,山梨醇转运蛋白是运输山梨醇的关键酶,其结构和功能的研究对山梨醇的运输有重要的作用。但相对蔗糖转运蛋白来说,人们对山梨醇转运蛋白的研究还很有限,对它的作用机理和功能的还不是很清楚。本试验通过实时定量PCR分析了山梨醇转运蛋白不同家族成员在苹果不同组织和发育时期的表达模式,为研究山梨醇转运机制奠定了基础。 以‘嘎啦’苹果为试材,分别提取了不同组织部位的RNA,并以叶片中提取的RNA为模板克隆得到了山梨醇转运蛋白ST2、ST3、ST4三个基因的全长cDNA序列,以及ST1和ST5两个基因的cDNA片段;并把Genebank中已经登录的MdSOT6、SOT1定为山梨醇转运家族中的两个家族成员,命名为ST6、ST7。主要的研究结果有: 1.采用改良CTAB法从‘嘎啦’苹果叶片中提取到高质量的RNA,利用RT-PCR法克隆得到了ST2、ST3和ST4基因的cDNA全长,并得到STI、ST5基因的cDNA片段。其中,ST2基因全长为1767bp,开放阅读框为1617bp,可编码538个氨基酸残基,对其序列预测分析,结果显示它编码的氨基酸与MdSOT5的同源性为81%;ST3基因全长为1841bp,其开放阅读框长达1578bp,编码526个氨基酸残基,与MdSOT3同源性高达99%;ST4基因全长为1868bp,其完整开放阅读框为1473bp,编码491个氨基酸残基,与MdSOT4同源性也高达99%,ST1、ST5分别于已经登录的SOT2、SOT6的同源性为79%、96%。 2.利用实时荧光定量PCR,分析了ST基因家族(从ST1到ST7)在苹果不同组织的相对表达量,以及在果实不同发育时期的表达量,分析了各个基因的具体表达情况,发现STI、ST2、ST3、ST6、ST7在韧皮部的相对表达量很高,因此预测他们可能负责长距离运输,ST4是信号分子、ST5只负责韧皮部装载,是短距离运输蛋白。


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