魔芋ADP-葡萄糖焦磷酸化酶大亚基cDNA片段的克隆

利用ADP -葡萄糖焦磷酸化酶的保守序列设计引物 ,采用RT PCR方法 ,从白魔芋球茎组织的总RNA中扩增出目标cDNA片段 ,并克隆到pUC18载体中。序列分析后确认该片段属于一新的ADP

两个ADP-葡萄糖焦磷酸化酶α亚基基因在甘薯中的超量表达

ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)催化ADP-葡萄糖合成反应,是淀粉生物合成的限速酶之一。为研究甘薯AGPase与块根淀粉合成的关系,从高淀粉甘薯品种川薯34中克隆了AGPase基因的两个α亚基编码序列AGPa1和AGPa2;构建植物表达载体pC-AGPa1和pC-AGPa2后经根癌农杆菌EHA105介导分别导入甘薯品种西成薯007;获得表达了GUS的7株AGPa1和5株AGPa2转基因甘薯植株。RT-PCR和AGPase活性检测表明,AGPa1和AGPa2基因在转基因植株中表达水平高于对照,并引起甘薯叶片中AGPase活性显著增加。

腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性对小麦K、V、T型不育系育性及籽粒形成的影响

为进一步探寻小麦不育系的不育机制和籽粒不饱满的生理机制,以冀5418核基因为遗传背景,对同核异质K、V、T型不育系叶片、幼穗和籽粒中的腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADP-glucose pyrophosphorylase,AGPase)活性和淀粉积累量进行了动态观测,并与各自的保持系进行了比较。在雌雄蕊原基分化期,不育系幼穗中AGPase活性较保持系高9.33～27.94μmolg-1FWh-1,差异达极显著水平(F=133.81,P<0.0001);而在四分体期,不育系幼穗中该酶活性极显著低于保持系(F=13.97～75.20,P<0.0001),差异为4.27～7.44μmolg-1FWh-1。雌雄蕊原基分化期至四分体时期,不育系叶片中AGPase活性较保持系高7.39～80.77μmolg-1FWh-1,差异极显著(F=135.76～5454.28,P<0.0001)。不育系强、弱势粒中总淀粉、直链淀粉和支链淀粉积累量、AGPase平均活性、淀粉含量及直/支比均极显著低于保持系,且这些指标均表现为强势粒显著高于弱势粒。Logistic方程显示,不育系籽粒淀粉积累量的减少主要由淀粉积累速率降低引起;籽粒AGPase活性与淀粉积累速率显著或极显著正相关(r=0.4460～0.7150,P=0.0004～0.0487);灌浆期,叶片中AGPase活性与光合速率呈负相关(r=-0.28634,P=0.2823)。因此,雄性不育的可能原因是雌雄蕊原基分化期幼穗和叶片中AGPase活性高,幼穗发育所需能量供应不足;而四分体期幼穗AGPase活性低,影响花粉中淀粉积累。不育系对籽粒AGPase活性具有明显的不良胞质效应,降低ADPG供应水平,影响淀粉的积累,以及旗叶AGPase活性对净光合速率的不良影响,是籽粒不饱满的重要原因之一。

基于生物信息学分析的水稻无机焦磷酸化酶基因OsIP1的克隆及其遗传转化

无机焦磷酸化酶在植物体内催化焦磷酸基团分解为磷酸基团的反应,而焦磷酸的及时降解,被认为是原初光合产物合成双糖特别是蔗糖,进而进行长距离运输的关键步骤之一。但是,蔗糖在维管束中的运输需要焦磷酸,因此,在叶肉细胞中特异性过表达焦磷酸化酶基因,被认为是拉动和促进光合作用的关键措施之一。对水稻中约30个无机焦磷酸化酶编码基因进行氨基酸序列比较、结构域特征、亚细胞定位预测以及上游顺式元件释义等生物信息学分析,进而克隆了1个预测为编码胞质型可溶性无机焦磷酸化酶的基因OsIP1(Os04g0687100),并将其与叶肉细胞特异性启动子cyFBPase相连,构建成嵌合基因cyFBPase:OsIP1;通过农杆菌转化法将其转入2个水稻品种中,累计获得48个阳性转基因植株。

无机焦磷酸化酶基因转化甘蔗的遗传研究

甘蔗是我国最为重要的糖料作物,也是一种重要的能源作物,提高甘蔗的含糖量是甘蔗育种的主要目标。通过农杆菌介导法将无机焦磷酸化酶(PPase)基因导入甘蔗,以期获得提高蔗糖含量的转基因植株。经过PPT抗性筛选获得72株抗性植株,并对其进行PPase基因和bar筛选标记基因的双重PCR检测,其中有13株都呈阳性。结果初步证明无机焦磷酸化酶基因已整合到甘蔗的基因组中。

披碱草(Elymus dahuricus)焦磷酸化酶基因EdHP1的克隆及功能鉴定

为了从抗逆性优良的牧草中挖掘新的耐盐、抗旱基因,进而为作物分子育种提供优良的基因资源,采用RACE(Rapid-Amplification of cDNA Ends)方法,克隆了披碱草的焦磷酸化酶基因EdHP1,其全长序列包含2 310 bp,编码770个氨基酸,含有14个跨膜区,是一个典型的膜蛋白,同时包含三个保守区(CS1、CS2和CS3)。氨基酸同源性比较发现,EdHP1与来自大麦等10种高等植物的焦磷酸化酶基因的同源性大于86%。EdHP1基因的表达受干旱、高盐和低温等非生物胁迫的诱导。功能分析证明,EdHP1基因能够显著提高转基因烟草对干旱、高盐胁迫的抗性,可用于作物的抗逆遗传改良。

茶树GDP-D-甘露糖焦磷酸化酶基因cDNA全长的克隆与表达分析

抗坏血酸(Vc)是重要的抗氧化剂,在茶树体内的各种生理代谢及抵御非生物胁迫中起重要作用,Vc含量关系到绿茶品质优劣。GDP-D-甘露糖焦磷酸化酶(GMP)是茶树Vc生物合成途径中的关键酶之一。本研究通过RACE-PCR方法从茶树中克隆了GMP c DNA全长序列,共计1510 bp,其中包含1 086 bp的开放阅读框(ORF),编码361个氨基酸,推测蛋白分子量为39.599 k Da。BLAST分析表明,茶树GMP基因氨基酸序列与猕猴桃的亲缘性最高,达到96%。实时定量PCR分析表明,茶树新梢芽下第三叶中GMP基因表达量最高,嫩茎中最低,不同品种茶树新梢叶片中表达量存在明显差异。高温胁迫初期,GMP基因表达量及抗坏血酸含量迅速升高,然后逐渐下降且均低于同期对照。

超表达番茄GDP-D-甘露糖焦磷酸化酶基因马铃薯对温度胁迫的响应

【目的】研究番茄GDP-甘露糖焦磷酸化酶基因(GMPase)在马铃薯中的超表达对其抵御温度胁迫能力的影响。【方法】利用已经获得的超表达番茄GMPase的两个转基因马铃薯株系,用野生型马铃薯作对照,比较其在常温(25/20℃)、温度胁迫(10/5℃低温处理3 d,35/30℃高温处理3 d)及25/20℃恢复3 d后GMPase的相对表达量、抗坏血酸(AsA)含量及其相关生理指标的变化。【结果】在常温、温度胁迫与恢复阶段,与野生型植株相比,转基因马铃薯植株具有较高的GMPase相对表达量、GMPase活性、AsA和脱氢抗坏血酸(DHA)含量;高温和低温胁迫后,转基因马铃薯的脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAHR)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均明显提高,丙二醛(MDA)和H2O2含量及细胞质膜透性均明显降低。【结论】番茄GMPase在马铃薯中的超表达可能有提高马铃薯植株抵御温度胁迫的能力。

小麦蔗糖合成酶和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶的研究进展

植物蔗糖合成酶(SS)和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)在植物淀粉生物合成过程中起着重要的作用,淀粉是小麦等禾谷类作物子粒胚乳的重要组成成分,与作物的产量和品质密切相关。综述了小麦蔗糖合成酶和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶的细胞定位生物学功能、分子生物学分析及酶活性的调控,并进一步对两种酶的研究作出设想。

甘薯ADP-葡萄糖焦磷酸化酶两个α亚基基因的克隆分析和植物表达载体的构建

ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)催化ADP-葡萄糖合成反应,是淀粉生物合成的限速酶之一。从高淀粉甘薯品种川薯34总RNA逆转录的cDNA中克隆了AGPa1和AGPa2两个α亚基编码序列,进行生物信息学分析后,插入植物高效表达载体pCamb ia1301构建了pC-AGPa1和pC-AGPa2两个双元表达载体,并导入根癌农杆菌EHA105中。获得的工程菌菌株可用于遗传转化甘薯、马铃薯和木薯等重要的薯类作物,为薯类作物高淀粉育种奠定了基础。

小麦腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶同工酶类型及时空表达分析

以9个小麦品种为材料,采用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳（Native-PAGE）和SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）鉴定ADP-葡萄糖焦磷酸化酶（AGP）同工酶类型、表达数量及亚基组成,分析AGP同工酶空间分布特点和器官表达特异性。结果表明：（1）小麦植株中共表达6种AGP同工酶,即AGPp、AGPs、AGPe1、AGPe2、AGPe3和AGPe4。（2）AGPp分布在种皮中,AGPs分布在种皮与叶片中,而AGPe1、AGPe2、AGPe3和AGPe4专一在胚乳中表达;在小麦籽粒灌浆过程中,AGPe1首先表达,AGPe2和AGPe3紧随其后,AGPe4最后表达。（3）AGP各同工酶均由大、小2个亚基组成,小亚基分子量为50 kD左右,大亚基分子量在51～54 kD之间。（4）AGP同工酶空间分布具有器官特异性,并在籽粒发育进程中顺序表达;AGPe3、AGPe1和AGPe2是占主导地位的AGP同工酶,且可能是决定AGP总酶活性的主效应酶,在灌浆后期籽粒淀粉合成中起关键作用。

灵芝尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶基因的电子克隆与生物信息学分析

尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UGPase)是灵芝多糖合成途径的关键酶,用电子克隆方法得到灵芝UGPase基因,并利用生物信息学软件对UGPase基因编码蛋白的理化性质、亚细胞定位、亲疏水性、信号肽、蛋白结构域、蛋白高级结构以及系统进化树的构建等方面进行了预测和分析。结果表明:UGPase基因全长1691 bp,包含一个1515 bp的完整开放阅读框,编码504个氨基酸;该蛋白不存在信号肽和跨膜结构域,它是定位于细胞质内的一种亲水性稳定蛋白酶;它的高级结构主要是由α螺旋结构和无规则卷曲结构所组成;同源比对分析显示,该酶基因编码的氨基酸序列和其他动植物的UGPase酶相比在序列组成、高级结构方面具有一定的相似性。

番茄GDP-D-甘露糖焦磷酸化酶cDNA的克隆、表达及定位(英文)

GDP-D-甘露糖焦磷酸化酶催化GDP-D-甘露糖的合成,是植物抗坏血酸生物合成途径中上游的关键酶。以马铃薯GDP-D-甘露糖焦磷酸化酶cDNA序列为信息探针,在GenBankdbEST数据库中找到65条高度同源的番茄EST序列,通过序列拼接及RACE-PCR得到了番茄该基因的全长cDNA序列,命名为LeGMP。LeGMP与马铃薯GDP-D-甘露糖焦磷酸化酶cDNA序列一致率为96%,推导的氨基酸序列与马铃薯、烟草、紫苜蓿、拟南芥的GDP-D-甘露糖焦磷酸化酶基因的一致率分别为99%、97%、91%、89%。经Northern杂交分析,LeGMP在番茄根、茎、叶、花、果实中都有表达,但表达水平有差异。利用75个番茄远缘杂交重组系(IL系)将LeGMP定位在番茄第3染色体上的D区段(3-D)。

水稻ADP-葡萄糖焦磷酸化酶的cDNA基因克隆和结构分析

用ＰＣＲ技术从我国水稻品种“中花１０ 号”（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ ｖａｒ． ｊａｐｏｎｉｃａ ｃｖ． Ｚｈｏｎｇｈｕａ １０）的未成熟种子中克隆到ＡＤＰ－葡萄糖焦磷酸化酶基因，进行了全序列分析，并与国外已报道的同类基因进行了核苷酸及推导氨基酸序列的同源性比较。结果表明，作者克隆的ＡＤＰ－葡萄糖焦磷酸化酶基因全长１４６１ ｂｐ，编码１个由４８３ 个氨基酸组成的多肽，与国外基因的核苷酸和推导氨基酸同源率分别为９９．６％ 和９９．７％ 。此外，还对该基因进行了结构及进化分析。

番木瓜GDP-D-甘露糖焦磷酸化酶基因的克隆及分析

采用cDNA末端快速扩增方法,获得了番木瓜果实GDP-D-甘露糖焦磷酸化酶(GMP)基因的cDNA全长序列,将其命名为CpGMP,GenBank登录号为FJ489652.然后,根据拼接序列设计开放性阅读框上、下游引物,扩增得到了CpGMP基因的开放性阅读框序列和DNA序列.ORF序列编码361个氨基酸,DNA序列包含4个外显子和3个内含子.序列分析表明,番木瓜GMP与大果黄褥花、桃、番茄、拟南芥、水稻GMP的同源性分别为90.30%、89.47%、88.92%、88.09%、85.87%.半定量RT-PCR分析表明,CpGMP基因随着番木瓜果实的成熟表达量逐渐增加,软化时又逐渐降低.

玉米淀粉合成焦磷酸化酶研究进展

玉米是重要的食用、饲用和工业原料,淀粉是玉米种子的主要组成部分,其生物合成和积累主要由ADPG焦磷酸化酶(ADP-Glc pyrophosphorylase,AGPase)、淀粉合成酶(starch synthase,SS)、淀粉分支酶(starch branching enzyme,SBE)及去分支酶(de-branching enzyme,DBE)等一系列的酶催化形成。ADPG焦磷酸化酶作为淀粉合成代谢途径中关键限速酶,在玉米淀粉合成过程起到重要作用。通过对其深入研究,在揭示玉米淀粉生物合成的分子机理,实现玉米淀粉合成的人工调控等方面有重要意义。就玉米AGPase的理化性质,调控特性,表达规律及在育种中的应用进行综述,对研究中存在问题及未来AGPase的研究方向提出见解。

枣GDPD甘露糖焦磷酸化酶基因的克隆及生物信息学分析

GDP-D-甘露糖焦磷酸化酶(GDP-D-mannose pyrophosphorylase,GMP)是植物As A生物合成的第一个关键酶,至今未见该基因在枣中的相关报道。本研究根据Gen Bank中登录的苹果、桃和草莓等植物GMP保守序列设计引物,采用同源克隆法,从"骏枣"果实中克隆出该基因并对其编码的蛋白进行了生物信息学分析。该基因包含完整的开放阅读框为1086bp,编码361个氨基酸残基,预测蛋白分子量为39.588ku,理论p I值为7.12,命名为Zj GMP(登录号KJ934995);序列分析表明,枣GMP与桃、葡萄、草莓、苹果GMP的相似性分别为88%、87%、87%和87%。进化树分析表明,该基因与桃、苹果和草莓等植物的GMP亲缘关系较近。

拟南芥GDP-甘露糖焦磷酸化酶基因转化生菜的研究

维生素C是植物体内重要的抗氧化物质,同时也是人体所必需的营养物质。为了提高生菜中维生素C的含量,根据GenBank中拟南芥GDP-甘露糖焦磷酸化酶基因(GMP)序列设计特异引物,从拟南芥cDNA中扩增出了GMP基因编码区片段,分别连上CaMV 35S启动子、MYC序列和NOS终止子后将含GMP基因的表达盒插入到植物表达载体pCAMBIA2301中,获得含有GMP基因的植物表达载体p2301-GMP-myc。通过农杆菌介导法转化生菜,获得了64株转基因植株,PCR检测以及荧光定量PCR分析证实外源基因已被成功导入生菜基因组中并表达。采用HPLC-ELSD测定转基因生菜中维生素C的含量。结果表明,大多数转基因生菜中维生素C的含量高于对照植株。转基因生菜中维生素C含量最高的约为对照的2.5倍。该研究证明过量表达GMP基因是提高生菜中维生素C含量的有效方法。

马铃薯腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶研究进展

腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶 (AGPase)是马铃薯淀粉合成的限速酶 ,有关该酶的酶学特性、表达规律及分子生物学已进行了较为深入和系统的研究。异源表达和突变研究表明 ,该酶的小亚基具催化活性 ,大亚基具变构调节作用。化学修饰和位点定向突变方法分析已发现了AGPase的底物、激活因子和抑制因子结合位点。此外 ,通量控制系数。

寒地超级稻SS酶、ADPG焦磷酸化酶及光合特性与灌浆速率关系研究

试验对黑龙江省寒地超级稻品种松粳9号的蔗糖合成酶、ADPG焦磷酸化酶、光合特性及其与灌浆速率的关系进行了研究。结果表明:籽粒ADPG焦磷酸化酶活性、蔗糖合成酶活性与灌浆速率极显著正相关,功能叶蔗糖合成酶活性和RuBP羧化酶活性、净光合速率与灌浆速率分别呈显著正相关和极显著正相关,高产寒地超级稻品种松粳9号的酶活性与净光合速率均高于常规品种松粳6号,且差异达极显著水平。将蔗糖合成酶和ADPG焦磷酸化酶、RuBP羧化酶活性、净光合速率的高低作为超级稻品种选育的生理指标是可行的。