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桑树黄化型萎缩病是桑树上的主要病害,严重制约着蚕业生产的发展。经研究虽然初步明确了桑黄化型萎缩病病原(植原体)的传播方式和发生规律(范怀忠等, 1964),但因植原体目前还不能人工培养,桑黄化型萎缩病发生的机理研究并没有取得实质性的进展(Chen T A, 1993)。因此,研究景天庚酮糖-1,7-二磷酸酯酶对黄化型萎缩病是否具有抵抗作用显得十分重要。景天庚酮糖-1,7-二磷酸酯酶(SBPase)是卡尔文循环过程中的关键酶,调控碳在淀粉和蔗糖之间的分配,对植物叶片中营养成分的积累至关重要。因此若能在桑树中高效表达此基因,可极大的增强桑树的光合效率,提高桑叶的品质,对桑树病害有一定的抑制作用,从而有利于减轻桑树病害对蚕业生产的危害。本研究以桑树为材料,利用同源克隆方法和RACE技术成功克隆出sbpase全长cDNA,并进行了序列分析;探讨了桑树黄化型萎缩病对sbpase的表达以及对桑树光合特性的影响。主要研究结果如下:1.本文以桑树叶片为材料,用CTAB法提取其总RNA,电泳检测RNA条带完整、亮度高。表明用该法提取的RNA纯度高,能用于分子克隆等后继分子生物学实验。2.根据已知的sbpase保守区设计兼并引物,利用RT-PCR法克隆得到长度为530 bp的基因片段,经测序和BLAST分析表明,该片段与已知的其它植物的sbpase具有很高的同源性。分别用3’ -RACE和5’-RACE法得到长度为540 bp和600 bp的片段。经测序和BLAST分析表明得到桑树sbpase的3’端序列和5’端序列。3.将上述三段序列除去重叠区,拼接后获得的桑树sbpase cDNA序列全长为1527 bp,包含一个1179 bp的开放阅读框,在133 bp处有ATG起始密码子,1309 bp处有TAA终止密码子,编码393个通读的蛋白质氨基酸序列。将其命名为Msbpase,在GenBank注册,注册号为DQ995346。经BLAST分析表明该基因与GenBank中拟南芥、菠菜、水稻等的多个sbpase具有较高同源性。4.通过SwissProt的预测,可以推断出桑树SBPase蛋白的三维立体结构。桑树SBPase由两个相同的、富含无规则卷曲、α-螺旋和少量β-折叠的亚基构成,相邻亚基通过二硫键连接形成同型二聚体。5.分别提取病株病叶、病株健叶和健株健叶的总RNA,转膜,根据克隆的桑树sbpase序列,合成探针,进行Northern杂交,结果表明,桑树感染黄化型萎缩病后,sbpase在叶片中的表达量明显降低。6.桑树感染黄化型萎缩病后,光合作用受到明显抑制,其叶绿素含量、叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、羧化效率、胞间CO2浓度与健康植株相比出现了不同程度的下降,叶片中的淀粉含量有所增加。