木薯MeGWD3基因克隆及植物表达载体构建

【目的】克隆木薯葡聚糖水合双激酶(Me GWD3)基因并构建其植物表达载体,为开展木薯Me GWD3基因调控及功能研究提供参考。【方法】采用RT-PCR从木薯华南124(SC124)中克隆Me GWD3基因,对其进行序列分析,并将其连接至改造的p CAMBIA2300载体,构建植物表达载体p CAMBIA2300-Me GWD3。【结果】Me GWD3基因全长3522 bp,编码1173个氨基酸。经序列比对,发现Me GWD3基因序列与木薯Phytozome数据库中公布的GWD基因(cassava4.1_000497m)只存在2个碱基差异,同源性高达99.94%;与NCBI数据库中收录的木薯GWD基因(JN618460)同源性高达99.00%,与蓖麻GWD基因(XM_002518566)同源性达86.00%;成功构建植物表达载体p CAMBIA2300-Me GWD3。【结论】成功构建的植物表达载体p CAMBIA2300可用于Me GWD3基因功能及木薯淀粉代谢研究。

植物叶片淀粉分解与淀粉超量积累研究

植物叶片白天进行光合作用合成过渡型淀粉,夜间过渡型淀粉分解供植物生理代谢和生长发育所需。以往研究显示叶片中过渡型淀粉的分解受着严格的生理节律调控,但是,当淀粉分解代谢及其下游代谢基因功能出现异常时,淀粉通常会在叶片中超量积累。植物学家通过筛选叶片淀粉超量积累突变体与目标基因功能解析,初步完成了对植物叶片淀粉分解代谢网络图谱的绘制。笔者通过对植物叶片过渡型淀粉分解与超量积累现象的最新研究进行梳理,以探寻提高作物叶片淀粉含量的可能途径。

不同储藏时间及温度对新鲜甘薯淀粉特性的影响

采用水提法提取甘薯淀粉,研究了不同储藏温度下(4、13、20℃)甘薯中淀粉含量、直链淀粉含量、淀粉膨胀度和溶解度、淀粉酶活性以及甘薯淀粉的热力学特性的变化,并进一步采用RT-PCR技术分析了淀粉磷酸化相关的葡聚糖-水合双激酶(Glucan,Water Dikinase,GWD)家族基因的表达情况。结果表明,4℃下储藏的甘薯淀粉含量下降最快,这可能与4℃下,总淀粉酶活性升高和GWD 1-1基因表达上调有关。低温储藏条件下(4、13℃),甘薯直链淀粉含量有所增加,会加快甘薯加工产品的回生过程;淀粉溶解度和膨胀势下降,淀粉溶解度的下降同样有利于淀粉的回生;低温储藏下β-淀粉酶在淀粉降解过程中起主导作用。此外,13℃低温储藏能加快热焓值的下降,使淀粉糊化过程加快。

葡聚糖水合二激酶的生物学功能及其应用

葡聚糖水合二激酶(glucan-water dikinase,GWD)催化淀粉发生的磷酸化反应是植物临时淀粉降解的必要过程.该文总结了GWD的结构、生物学功能及其与其他淀粉代谢相关酶类的互作,以及GWD基因的研究进展及其在淀粉改性工艺上的应用现状,展望了GWD在淀粉磷酸化改性工艺上的应用前景,旨在为淀粉生物改性提供一种环境友好型、资源集约型的思路和方法.