马铃薯块茎GBSS Ⅰ基因的cDNA克隆及其序列特征分析

以马铃薯普通栽培种"甘农薯2号"块茎为材料,利用RNA提取试剂盒提取总RNA,通过RT-PCR技术和DNA序列测定分析,证实获得了马铃薯颗粒结合淀粉合成酶(GBSS I)基因的cDNA序列。该cDNA全长1824bp,包括607个氨基酸和1个终止密码子序列,且与原序列(accession number X58453)同源性为99.78%,但与其他科植物GBSS基因的同源性较低,注册该基因到GenBank中,注册号为EU403426。利用生物信息学相关软件分析预测GBSS I基因cDNA序列编码的蛋白质功能和结构,结果发现,该蛋白与其他15种植物GBSS蛋白一样,具有3个完全保守区域,并具许多重要功能位点,且与农杆菌淀粉合成酶具有相似三级结构模型,表明该蛋白具淀粉合成功能。

百合GBSS基因RNAi载体构建

为研究GBSS基因在百合鳞茎形成及发育过程中影响鳞茎淀粉合成代谢的作用机理,构建干扰GBSS基因的RNAi载体为其在转录水平沉默表达提供材料。从百合鳞片克隆GBSS基因300 bp的保守序列,通过BP与LR反应将该序列正反向连接到干扰载体pJawohl8-RNAi中,经过酶切反应鉴定所构建RNAi表达载体的正确性。实验成功构建pDONR221-GBSS入门克隆与pJawohl8-RNAi-GBSS表达载体,为在百合鳞茎淀粉合成代谢途径中研究GBSS基因功能及对鳞茎发育的影响提供了材料与思路。

中国春小麦GBSS与淀粉颗粒结合特性的研究

以小麦品种中国春（Triticum aestivum）为材料，分析了颗粒结合淀粉合成酶（GBSS）与淀粉颗粒结合的影响因素及作用力。通过SDS-PAGE及测定GBSS溶液浓度，证实小麦GBSS与淀粉粒结合的紧密程度受温度影响，在50-80℃范围内，GBSS从淀粉颗粒上的解离量随温度的升高逐渐升高；而在85-95℃之间，解离量随温度的升高而降低；沸水浴处理15min的GBSS解离量较大，但超过35min时GBSS的量反而有所减少。Mg^2＋浓度也影响GBSS的解离，低于1．75mmol L^-1时，随Mg^2＋浓度降低解离量逐渐升高；高于2．5mmol L^-1时，随Mg^2＋浓度的升高解离量逐渐降低。表明GBSS与淀粉粒的结合力是非共价键。

芭蕉芋块茎颗粒结合淀粉合成酶Ⅰ基因的克隆与序列分析

颗粒结合型淀粉合成酶(granule-bound starch synthase, GBSS)是一种能够决定直链淀粉生物合成的关键性酶。根据已发表的多种淀粉粒结合淀粉合成酶(GBSS)基因序列的对比分析,设计一对简并引物,采用同源克隆法和5’/3’RACE (Rapid amplification of c DNA ends)的方法,获得芭蕉芋GBSS全长的cDNA,从芭蕉芋中获得GBSSⅠ基因的cDNA全长片段,并对其核酸序列及其推导的氨基酸序列进行了生物信息学分析,结果表明:芭蕉芋块茎GBSSⅠ基因ORF全长1 851 bp,编码616个氨基酸且蛋白质为一个稳定的蛋白;生物进化分析结果显示芭蕉芋与同姜目下巴西蕉、天宝蕉和马六甲小果野蕉亚种亲缘关系最为接近,芭蕉芋GBSSⅠ的克隆在分子生物学基础上对芭蕉芋块根直链淀粉生物合成及表达途径与调控的研究奠定重要的理论基础。