小黑楊PsnSuSy1及PsnSuSy1、PsnSuSy2過表達煙草的次生性狀研究.pdf

1、蔗糖合成酶是植物蔗糖代謝過程中的關鍵酶之一，在植物淀粉及纖維素的合成，碳源的分配等方面具有重要作用，為探究小黑楊(Populus simonii×P.nigra)蔗糖合成酶基因在植物次生生長方面的作用，本項目從小黑楊中克隆了PsnSuSy1，并獲得了過表達PsnSuSy1轉基因煙草株系。在此基礎上，以實驗室前期得到的PsnSuSy2轉基因株系為父本，PsnSuSy1轉基因株系為母本，采用雜交方法得到了PsnSuSy1×PsnSuSy2雜

2、交株系，對轉基因snSuSy1株系及雜交株系生長性狀與次生性狀進行了初步研究。主要研究內容及結果如下:
　　1.小黑楊SuSy1基因的克隆及生物信息學分析
　　本文從小黑楊中克隆得到片段長為2495bp的SuSy1，命名為PsnSuSy1。生物信息學分析表明，PsnSuSy1基因編碼805個氨基酸，理論等電點PI為6.07，分子量為92.57kDa。該蛋白的二級結構主要以α螺旋為主。該蛋白不具有信號肽切割位點，沒有信號肽區(qū)域

3、。亞細胞定位預測結果表明PsnSuSy1定位在細胞質中，屬于胞質型。
　　2.小黑楊SuSy1組織特異性表達及亞細胞定位
　　利用RT-PCR和熒光定量PCR技術分析了PnsSuSy1表達特異性，PsnSuSy1在過度木質部中表達豐度最高，在次生木質部表達量次之，在過度形成層、次生形成層的表達豐度中等，而在根、葉柄、初生葉、過度葉、次生葉、初生木質部、初生形成層中表達豐度均相對較低。本文構建了pGWB5-SuSy1-GFP植

4、物表達載體，利用基因槍法瞬時表達洋蔥表皮細胞，分析了PsnSuSy1表達產物的亞細胞定位情況，結果顯示PsnSuSy1編碼蛋白定位在細胞質與細胞核中。
　　3.PsnSuSy1過表達煙草及PsnSuSy1× PsnSuSy2雜交煙草的功能分析
　　對PsnSuSy1過表達轉基因煙草及PsnSuSy1×PsnSuSy2雜交煙草的研究發(fā)現(xiàn)，轉基因煙草及雜交煙草的株高，葉片長寬，生物量及莖稈強度等生長性狀明顯高于野生型;利用環(huán)境掃

5、描電子顯微鏡對PsnSuSy1過表達煙草及PsnSuSy1×PsnSuSy2雜交煙草的莖段超微結構進行觀察，發(fā)現(xiàn)轉基因煙草及雜交煙草的莖部次生細胞壁與WT相比厚度增厚。對PsnSuSy1過表達煙草及PsnSuSy1×PsnSuSy2雜交煙草的SuSy酶活進行測量，結果表明PsnSuSy1轉基因煙草及PsnSuSy1×PsnSuSy2雜交煙草與WT相比SuSy酶活均有不同程度的增加。轉基因煙草及雜交煙草的葉綠素含量增多均高于野生型，莖部半