可溶性淀粉合成酶(Soluble starch synthases.SSS),淀粉合成酶(Starch synthases SS;EC 2.4.1.21)重要组成成员之一,为植物淀粉生物合成的核心酶。可溶性淀粉合成酶与分支酶(Branching Enzyme BE;EC 2.4.1.18)被一致认为是支链淀粉合成的主要参与酶。此外,可溶性淀粉合成酶还被发现,在多种淀粉作物中参与淀粉颗粒结构的形成。然而目前,国内外还未见木薯可溶性淀粉合成酶基因MeSSSs的启动子研究报道。本研究通过,在木薯基因组数据库中查询MeSSS Ⅱb基因第一个外显子及上游序列并以此为参考序列,通过常规PCR在木薯栽培种KU50中扩增获得MeSSSⅡb上游2686bp序列。对获得的上游序列进行启动子结构及元件分析,并与其他物种中同源基因启动子进行比对分析后,确立翻译起始位点上游1566bp启动子区,进而设计并构建了包括完整启动子在内的5’端梯度缺失启动子融合GUS蛋白植物表达载体。利用叶盘侵染法转化本氏烟草进行启动子功能缺失分析后,发现翻译起始位点上游138bp为核心启动子区。翻译起始位点上游-1566bp至-1356bp区间210bp碱基缺失会导致启动子活性丧失;-1356bp至-531bp区间富含AT碱基,尤其是在-531bp至-453bp区间,可能存在强烈抑制启动子活性的未知元件或二级结构。-387bp至-138bp区间,导致缺失启动子表达活性的降低;-453bp至-387bp区间66bp碱基缺失导致对启动子表达活性的升高,暗示着沉默中激素调控元件对启动子的活性也有一定的影响。为了进一步了解,启动子中分布着不同元件的序列区间对环境因子的响应活性,本研究设计了针对木薯KU50组培苗及启动子转基因烟草的处理实验。对MeSSSⅡb在木薯KU50组培苗利用荧光定量PCR进行表达模式分析后,确认MeSSS Ⅱb对乙烯处理、干旱胁迫存在应答活性,并在乙烯处理3h后,在转录水平存在上表达极大值;干旱处理0.5h后,在转录水平存在上表达极大值。通过表达模式分析确认MeSSS Ⅱb对乙烯处理、干旱处理应答活性及响应表达极大值出现时间点后,对转基因烟草进行同样处理,在乙烯处理4h,干旱处理1h取样,通过GUS蛋白酶活性分析启动子活性,发现MeSSSⅡb对乙烯、干旱的应答活性及基本表达活性序列均处于保守的核心启动子区。MeSSSⅡb对乙烯的响应调控不仅仅局限于翻译起始位点上游1566bp序列区间内的调控元件,在更为上游序列区间还存在相应的信号级联调控。MeSSSⅡb启动子中,-387bp至-138bp序列区间内,可能存在未知的干旱胁迫应答调控元件。