大蒜蔗糖:蔗糖1-果糖基转移酶基因As-1-SST的克隆与表达分析

植物果聚糖是一类重要的可溶性碳水化合物,其在植物中的积累可提高植物的抗逆性。为了解大蒜蔗糖:蔗糖1-果糖基转移酶的序列特征和功能,本研究采用TA克隆方法(Original TA Cloning Kit)得到乐都紫皮大蒜As-1-SST基因全长序列,利用BLAST、DNAMAN、ProtParam、SWISS-MODEL、MEGA等生物信息工具分析其序列特征,通过荧光定量PCR(qRT-PCR)分析As-1-SST基因在大蒜根、假茎、叶片和鳞芽中的表达差异及其对低温和干旱胁迫的响应情况。结果表明,大蒜As-1-SST基因全长1872 bp,编码623个氨基酸,推测蛋白质分子质量为69.76 kDa,理论等电点为5.19,为不稳定亲水性蛋白;亚细胞定位预测结果显示,As-1-SST蛋白主要定位于液泡,该蛋白无信号肽,包含2个特异位点,属于糖苷水解酶32(GH32)家族。在进化关系上,大蒜As-1-SST与百合科的洋葱1-SST亲缘关系最为接近。qRT-PCR分析表明,As-1-SST基因在根中的表达量最高,其次是假茎,在鳞芽和叶片中表达水平较低,具有明显的组织特异性;不同组织As-1-SST对于低温及干旱胁迫的响应差异显著,低温胁迫显著诱导了根、假茎、叶片中As-1-SST的表达,而干旱胁迫只显著提高了鳞芽中As-1-SST的表达量,说明大蒜各组织As-1-SST对逆境信号的响应机制不同。本研究为进一步鉴定大蒜果聚糖合成酶基因的生物信息学功能和表达调控机制提供了一定的理论依据。

农杆菌介导蔗糖:蔗糖果糖基转移酶基因转化甘蔗

甘蔗是高产高蔗糖型植物的代表,把蔗糖:蔗糖果糖基转移酶基因(1-SST)转入甘蔗并使其得到有效的表达,可将甘蔗中的蔗糖转化成果聚糖。本研究以甘蔗为受体,首先接种甘蔗愈伤,培养20d后即为胚性愈伤组织,用农杆菌菌液浸染转化。研究结果表明,出芽时PPT的最佳筛选浓度为2.0mg/L,生根时PPT的最佳筛选浓度为5.0mg/L。共获得42株抗性植株,对抗性植株进行PCR鉴定,其中26株呈阳性,随机选取3株阳性片段进行测序,与目的基因片段一致,初步证明1-SST基因已经转入甘蔗。

农杆菌介导蔗糖：蔗糖果糖基转移酶基因转化木薯的研究

蔗糖:蔗糖果糖基转移酶1-SST是果聚糖合成代谢过程的关键酶,而果聚糖的积累可以增强植物在多种环境胁迫下的抗逆性。通过农杆菌介导法将1-SST基因导入木薯品种SC6中。结果表明:芽器官发生时PPT的最佳筛选浓度为2.0 mg/L,共得到71株抗性再生植株。对抗性植株进行了PCR、RT-PCR鉴定,其中阳性植株2株,经Southern杂交分析,最终获得1株转基因木薯植株。

蔗糖：蔗糖1-果糖基转移酶基因Ao1-SST的克隆及表达分析

芦笋根茎间物质转化主要碳水化合物形式是果聚糖,为研究芦笋果聚糖合成相关基因及其表达模式,本研究以四倍体芦笋品种“紫色激情”为供试材料,采用同源克隆结合RT-PCR的方法克隆了蔗糖:蔗糖1-果糖基转移酶基因Ao1-SST,核心编码区长度为1 887 bp,编码一个含有628个氨基酸的蛋白质。蛋白序列分析显示,Ao1-SST蛋白含有糖基水解酶32功能域。预测分析发现,该蛋白为亲水性蛋白,其二级结构以无规则卷曲为主;该蛋白序列在物种间具有高度的保守性,系统发生进化树分析表明Ao1-SST氨基酸序列与龙舌兰亲缘关系最近。qRT-PCR分析表明,Ao1-SST基因在贮藏根中表达量最高,其次是母茎和吸收根。本研究为后续解析紫色芦笋中Ao1-SST基因在根、茎中以果聚糖为主要贮藏物质的分子机制功能提供了研究依据。