苹果液泡酸性转化酶基因片段的克隆及序列分析

在分析植物可溶性转化酶基因的保守区序列基础上 ,设计了一对PCR引物 ,以苹果(辽伏 )基因组DNA为模板 ,采用PCR方法扩增出长约 743bp的DNA片段 ,克隆入 pUCm T载体 ,测序结果表明 ,所获得的片段推测为苹果酸性转化酶基因的片段 ,该基因片段长度为 743bp ,是开放阅读框的一部分 ,无内含子。其序列已在GenBank中登记 (登记号为AF433644)。在Gen Bank中进行同源性检索 ,结果表明该成员编码的氨基酸与植物可溶性酸性转化酶的氨基酸同源性较高 ,与温州蜜柑 (GenBankAF0 1 4 92 5)、胡萝卜 (X671 63)、甜菜 (GenBankX81 796)和绿豆 (Gen BankD1 0 2 65)液泡酸性转化酶基因编码蛋白质的氨基酸分别具有 80 %、80 %、78%和 77%的同源性。而与定位于细胞壁的酸性转化酶 (不溶性 )同源性较低 ,由此可推测出本研究获得的苹果转化酶基因可能定于液泡。

StvacINV1负调控马铃薯的耐旱性

植物液泡酸性转化酶不可逆的催化蔗糖转化为葡萄糖和果糖,在植物的生长和发育及其逆境适应中扮演重要的角色。马铃薯液泡转化酶基因StvacINV1参与调控薯块的糖化,但其是否参与对干旱胁迫的调控尚不清楚。本研究以马铃薯品种‘Atlantic’和‘Russet Burbank’的StvacINV1 RNA干扰表达的转基因株系及其野生型为材料,采用停止浇水进行自然干旱处理,研究StvacINV1对马铃薯植株耐旱性的调控机制。结果表明干旱胁迫引起马铃薯叶片StvacINV1的表达量及其液泡酸性转化酶活性显著降低;与野生型相比,干旱胁迫下StvacINV1干扰效率高的转基因株系植株不易失水萎蔫、离体叶片的失水率低,MDA含量低且叶片的相对水分含量高,由此表明StvacINV1干扰效率高的转基因株系的耐旱性高于野生型,即StvacINV1负调控马铃薯的耐旱性;进一步的分析表明,干旱胁迫下StvacINV1干扰效率高的转基因株系的气孔开度和气孔导度显著低于野生型,水分利用率显著高于野生型,因此推测StvacINV1可能通过介导气孔的关闭来调节马铃薯植株的耐旱性;干旱胁迫下StvacINV1干扰株系的蔗糖含量显著高于野生型,且外源高浓度蔗糖处理可诱导气孔的关闭,因此推测StvacINV1可能通过其底物蔗糖参与调控气孔的关闭;外源ABA诱导的气孔关闭过程中,StvacINV1干扰株系比野生型更敏感。综上所述,干旱胁迫下StvacINV1通过介导气孔的关闭负调控马铃薯植株的耐旱性,StvacINV1可能通过其所催化的底物蔗糖参与调控气孔的关闭,StvacINV1也参与ABA介导的气孔关闭。本研究为选育既耐糖化(块茎)又耐干旱的马铃薯品种提供理论依据。