国家自然科学基金(31160301) 作品数:6 被引量:45 H指数:3 相关作者: 黄东亮 廖青 李杨瑞 秦翠鲜 李双喜 更多>> 相关机构: 广西农业科学院 中国农业科学院甘蔗研究中心 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 广西壮族自治区自然科学基金 广西农业科学院基本科研业务专项项目 更多>> 相关领域: 农业科学 生物学 更多>>
甘蔗B家族蔗糖磷酸合成酶基因SofSPSB的克隆及原核表达 被引量:9 2013年 【目的】克隆甘蔗B家族SofSPSB基因并进行原核表达,为进一步研究甘蔗SPS酶学特性及SPS活性调控机制奠定基础。【方法】在进化分析的基础上,通过同源克隆获得甘蔗SofSPSB基因部分序列,再结合RACE技术获得全长cDNA序列。扩增SofSPSB基因ORF并连到原核表达载体pETBlue-2上,导入大肠杆菌BL21(DE3)中表达。【结果】通过比对B家族中进化关系很近的玉米(Zea mays)ZmSPS1和水稻(Oryza sativa)OsSPS1基因序列,并在保守区设计一对引物扩增获得甘蔗B家族SPS基因(SofSPSB)2330bp序列。结合5'-RACE和3'-RACE技术获得3481 bp SofSPSB基因全长cDNA序列,该序列包含一个3225bp的开放阅读框(ORF);起始密码子(ATG)位于转录起始位点后56bp处,终止密码子(TGA)后有一段201bp的非编码序列,并带有真核生物典型的polyA尾巴;编码1074个氨基酸,SofSPSB与Zm-SPS1、OsSPS1的核苷酸序列同源性分别为94.7%和81.3%,氨基酸序列同源性分别为96.0%和83.9%;其理论分子量Mw=118.96kDa,等电点pI=6.30。经原核表达后纯化获得带6×His标签的融合蛋白。【结论】克隆获得甘蔗B家族Sof-SPSB基因全长cDNA序列,成功构建了SofSPSB基因原核表达载体,使其在大肠杆菌BL21(DE3)中表达。 黄东亮 秦翠鲜 陈忠良 桂意云 李双喜 汪淼 廖青 李杨瑞关键词:甘蔗 蔗糖磷酸合成酶 克隆 原核表达 植物蔗糖磷酸合成酶研究进展 被引量:34 2012年 蔗糖磷酸合成酶(Sucrose Phosphate Synthase,以下简称SPS)是植物体内控制蔗糖合成的关键酶。植物体内蔗糖的积累与SPS活性正相关,SPS还参与植物的生长和产量形成,并在植物的抗逆过程中起重要作用。高等植物中至少存在A、B、C三个家族的SPS,而禾本科植物至少存在A、B、C、DIII和DIV五个家族的SPS。不同植物体内不同家族的SPS基因的表达特性不同,它们所发挥的功能也存在差异。SPS的活性在基因表达调控和SPS蛋白磷酸化共价修饰作用两个层面受到植物生长发育、光照、代谢产物、外源物质如激素和糖类等多种因素的复杂调控。转基因研究表明,转SPS基因是提高作物产量和品质、增强作物抗逆性的有效途径,值得深入研究。全面总结了国内外在植物蔗糖磷酸合成酶方面的研究进展,并提出问题与研究展望,期望为进一步研究并利用植物SPS基因改良作物品种提供参考。 黄东亮 李双喜 廖青 秦翠鲜 林丽 方锋学 李杨瑞关键词:植物 蔗糖磷酸合成酶 基因 甘蔗DⅢ家族蔗糖磷酸合成酶基因SofSPSDⅢ克隆及其hpRNA载体构建 被引量:3 2014年 【目的】克隆甘蔗DⅢ家族SofSPSDⅢ基因并构建其hpRNA表达载体,为研究该基因生物学功能奠定基础。【方法】通过同源克隆获得甘蔗SofSPSDⅢ基因部分序列,利用RACE技术获得其全长cDNA。扩增SofSPSDⅢ目的基因约500 bp序列,利用中间载体pHANNIBAL构建该片段的hpRNA结构,然后用Not Ⅰ将整个hpRNA结构切下,克隆到双元植物表达载体pART27上,构建该基因的hpRNA表达载体。【结果】通过同源克隆和RACE技术获得SofSPSDⅢ基因全长cDNA序列,该基因全长3252 bp,5′端UTR长度59 bp,3′端UTR长度292 bp,开放阅读框(ORF)长度2895 bp,带有真核生物典型的poly(A)尾巴(GenBank登录号:HQ117935)。该基因编码蛋白含有964个氨基酸,理论分子量108.03kDa,等电点pI=6.66;SofSPSDⅢ与SoSPS2、SbSPS和TaSPS9的氨基酸序列同源性分别为99.0%、98.9%和90.0%。构建获得SofSPSDⅢ基因的hpRNA载体pART-DⅢ-Ri。【结论】成功克隆甘蔗DⅢ家族SofSPSDⅢ基因并构建基hpRNA载体,可为下一步沉默该基因、进而解析该基因的生物学功能奠定基础。 汪淼 李双喜 桂意云 秦翠鲜 陈忠良 廖青 李杨瑞 黄东亮关键词:甘蔗 蔗糖磷酸合成酶 克隆 发夹RNA 甘蔗各家族SPS基因表达特性分析 被引量:4 2016年 【目的】通过时空表达特性分析,初步推测甘蔗各家族蔗糖磷酸合成酶(SPS)基因在甘蔗蔗糖积累途径中的功能,为研究甘蔗各家族SPS基因的生物学功能奠定基础。【方法】采用荧光定量PCR分析甘蔗4个家族SPS基因在高、中、低糖甘蔗品种未成熟叶片、成熟叶片和茎中的时空表达特性。【结果】在甘蔗伸长期、蔗糖积累前期和蔗糖积累后期,Sof SPSDⅢ基因在所有甘蔗品种的未成熟叶片、成熟叶片和茎中均高水平稳定表达,相对表达量在5.3-8.1;Sof SPSB基因在成熟叶片中几乎不表达,而以茎中表达量最高。在伸长期,Sof SPSC和Sof SPSA基因表达较强,相对表达量分别为7.3-14.2和1.5-4.4;在蔗糖积累前期,Sof SPSC基因表达稍有降低,但仍处于较高水平,相对表达量达为4.6-8.9,而Sof SPSA基因表达加强,相对表达量达3.8-6.9;在蔗糖积累后期,Sof SPSC基因在成熟叶片中的表达量比蔗糖积累前期下降4.0-7.2倍,且均比未成熟叶和茎中下降约6.0倍,而Sof SPSA基因在不同组织中的表达量比蔗糖积累前期下降1.8-5.7倍。各家族SPS基因在不同糖分甘蔗品种间的表达趋势一致。【结论】甘蔗D家族SPS基因维持甘蔗蔗糖合成的基本功能,通过调控C、A家族SPS基因的表达来调控蔗糖合成的强度,B家族SPS基因不参与甘蔗源叶中蔗糖合成而参与蔗糖的积累与利用。 桂意云 汪淼 秦翠鲜 陈忠良 廖青 李杨瑞 黄东亮关键词:甘蔗 蔗糖磷酸合成酶 蔗糖积累 农杆菌介导甘蔗愈伤组织遗传转化体系的优化 被引量:3 2013年 以甘蔗胚性愈伤组织为材料,对愈伤组织增殖、分化、幼苗生根的最适抗生素(Km)浓度进行筛选,并对影响农杆菌介导的甘蔗遗传转化因素:预培养时间、侵染时间和共培养时间等进行了研究。最后确立了甘蔗愈伤组织增殖、分化及幼苗生根三个阶段的最适抗生素(Km)浓度分别为300 mg/L,40 mg/L,20 mg/L。确定了农杆菌浸染的预培养时间、侵染时间和共培养时间分别为4d,30min,4d。PCR检测表明,61.6%的抗性植株可扩增出预期的片段,表明外源基因已经整合到甘蔗基因组中。为进一步的甘蔗基因功能验证及转基因研究提供良好的技术支撑。 秦翠鲜 陈忠良 桂意云 汪淼 周建辉 廖青 李杨瑞 黄东亮关键词:甘蔗 农杆菌 甘蔗基因克隆研究进展 2012年 甘蔗是重要的糖料和能源作物,在我国,其糖产量占全国食糖产量的94%。甘蔗是高光合效率C4作物,其蔗糖含量是所有植物中最高的,其基因组中蕴藏着大量重要基因。因此,甘蔗基因克隆对甘蔗品种定向改良具有重要意义。从蔗糖代谢、生长发育和抗逆性三个方面全面总结甘蔗基因克隆的研究进展,并提出今后研究的建议,以期为今后甘蔗基因研究提供参考。 黄东亮 李双喜 廖青 方锋学 李杨瑞关键词:甘蔗 基因 克隆