轉(zhuǎn)突變型ADP-葡萄糖焦磷酸化酶基因?qū)τ衩鬃蚜５矸酆康挠绊?pdf

1、淀粉是食品和化工的重要原料，其中以玉米淀粉為原料的工業(yè)制品已達(dá)2500多種。目前，世界年淀粉產(chǎn)量約為4600萬(wàn)噸，其中90％是玉米淀粉。因此，加強(qiáng)高淀粉玉米育種具有極大的現(xiàn)實(shí)意義。玉米淀粉主要存在于玉米籽粒胚乳中，ADP-葡萄糖焦磷酸化酶是胚乳淀粉合成途徑的限速酶，在玉米籽粒發(fā)育和淀粉合成中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。對(duì)AGPase基因修飾有可能提高AGPase的熱穩(wěn)定性，降低對(duì)無(wú)機(jī)磷抑制的敏感性，促進(jìn)淀粉合成。
　　 本論文以玉米優(yōu)

2、良自交系昌7-2和鄭58的轉(zhuǎn)突變型AGPase基因的T2植株為材料，通過(guò)除草劑抗性篩選和PCR檢測(cè)選出陽(yáng)性株系，進(jìn)而自交繁育，以來(lái)自不同獨(dú)立轉(zhuǎn)化體的T4代株系為材料研究轉(zhuǎn)基因表達(dá)、淀粉合成、籽粒產(chǎn)量及其它農(nóng)藝性狀。
　　 取不同灌漿期(10DAP，15DAP，20DAP，30DAP)的轉(zhuǎn)基因純合植株及其野生型對(duì)照的籽粒進(jìn)行實(shí)時(shí)定量RT-PCR分析，檢測(cè)AGPase基因表達(dá)水平，同時(shí)測(cè)定酶活性，發(fā)現(xiàn)AGPase基因的表達(dá)豐度和酶活

3、性在籽粒發(fā)育前期逐漸增加，在20DAP時(shí)達(dá)到高峰，隨后緩慢下降;轉(zhuǎn)基因植株中AGPase基因的表達(dá)強(qiáng)度顯著高于非轉(zhuǎn)基因植株的，酶活性也發(fā)生相應(yīng)的變化。但轉(zhuǎn)突變型Sh2hs33和Bt2基因植株的變化趨勢(shì)與只轉(zhuǎn)突變型Sh2hs33基因的植株的相差不大。對(duì)成熟種子的淀粉含量測(cè)定表明，淀粉含量的變化與基因表達(dá)和酶活性變化呈現(xiàn)較為一致的趨勢(shì)。通過(guò)不同株系植株的盆栽和大田比較試驗(yàn)得出，轉(zhuǎn)基因植株生長(zhǎng)正常，果穗長(zhǎng)、穗重、百粒重、淀粉含量與對(duì)照植株的差

4、異顯著，較非轉(zhuǎn)基因植株有明顯提高。在共轉(zhuǎn)化突變型Sh2hs33和Bt2基因玉米中，轉(zhuǎn)基因植株的淀粉含量由野生型66％(昌7-2)或65％(鄭58)增加到71～74％不等，較野生型對(duì)照提高約13.6％。轉(zhuǎn)突變型Sh2hs33基因籽粒的淀粉含量由野生型66％(昌7-2)或65％(Z58)分別增加到71～73％不等，較野生型對(duì)照提高約12.3％。百粒重分析表明，轉(zhuǎn)基因株系的百粒重有明顯的提高，與對(duì)照昌7-2相比，分別提高20％(Sh2hs33

5、)和22％(Sh2hs33Bt2);與對(duì)照鄭58相比，轉(zhuǎn)基因株系的百粒重分別提高22％(Sh2hs33)和18％(Sh2hs33Bt2)。即共轉(zhuǎn)化突變型Sh2hs33和Bt2基因的植株與只轉(zhuǎn)突變型Sh2hs33基因的植株相比籽粒性狀及淀粉含量變化不大。
　　 本工作采用來(lái)自玉米醇溶蛋白基因的胚乳特異型啟動(dòng)子啟動(dòng)靶基因，獲得了在玉米胚乳中高水平表達(dá)修飾型AGPase的轉(zhuǎn)基因穩(wěn)定株系。對(duì)Sh2基因修飾可增強(qiáng)AGPase的熱穩(wěn)定性。在