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植物作为生物反应器生产药用蛋白质成本低廉。马铃薯块茎产量高,生产成本低。以马铃薯块茎为生物反应器,利用转基因技术改良马铃薯,使其不仅生产淀粉、也生产具重要经济价值的蛋白质,无疑可大幅提高马铃薯产业的产值。Patatin是块茎形成过程中的标志性蛋白质,约占马铃薯总可溶性蛋白的40%左右。ClassⅠPatatin启动子不仅是一个强启动子,而且表现出块茎专一性和蔗糖诱导性。ClassⅠPatatin启动子是否还有其它响应特性以及Patatin氨基端预测为信号肽的23个氨基酸残基是否发挥信号肽作用都有待深入的研究。本文的主要研究结果如下:1.试管薯诱导:相对于F1与F2诱导法诱导的试管薯,F3诱导法的诱导效果更好,可使薯发生时间缩短12d左右。不同诱导液诱导试管薯的效率明显不同。在F3诱导法下,D诱导液可诱导试管薯的结薯率达到86.15%,大薯率高达32.35%。2.获得转GUS基因马铃薯植株ProPatatin::GUS 61株（StG2G系列）和ProPatatin::signal-GUS 42株（StG2SG系列）;获得转PIns基因马铃薯植株ProPatatin::PIns45株（StG2I系列）和ProPatatin::signal-PIns 52株（StG2SI系列）。上述转基因植株经特异性引物PCR检测,结果均为阳性;农杆菌特异性引物PCR检测结果均为阴性。3.StG2G系列和StG2SG系列转化植株的GUS组织化学染色结果显示,马铃薯微块茎部分皮层可被染为蓝色,其它部分不被着色。Western Blotting分析StG2I系列和St G2SI系列转基因植株根、茎、块茎中的蛋白质,均未检测到人胰岛素原的积累。4.Class I Patatin启动子驱动的SignalPatatin-GUS融合基因转入拟南芥后,转基因拟南芥植株（AtSG系列）的GUS组织化学染色结果显示,植株子叶和根可被染为蓝色,下胚轴不被着色。在子叶中,维管束和叶片表面绒毛蓝色较深。5.在转基因拟南芥植株（AtG系列和AtSG系列）中,ClassⅠPatatin启动子对低渗、低温、黑暗等环境信号均有响应,并对低温信号最敏感。6.在转基因拟南芥植株（AtG系列和AtSG系列）中,ClassⅠPatatin启动子对生长素（IAA、NAA）、细胞分裂素（6-BA、ZT）、赤霉素（GA3）、ABA均有不同程度的响应。与NAA相比,启动子对IAA响应更为敏感;与6-BA相比,启动子对ZT的响应值更高。对ABA的响应较弱,而对GA3响应稍低于NAA。7.在转基因拟南芥植株（AtG系列和At SG系列）中,3种二糖（蔗糖、乳糖、麦芽糖）和2种单糖（果糖和葡萄糖）都能诱导ClassⅠPatatin启动子驱动的的GUS基因的表达。所有二糖诱导效率均明显高于单糖,不同浓度的蔗糖诱导效率不同。蔗糖浓度低至10 m M就可诱导GUS活性升高,300 mM的蔗糖浓度是10 mM的10倍、100 mM的5倍。8.Patatin氨基端23个氨基酸残基的信号肽对GUS活性有显著影响,SignalPatatin-GUS融合肽比单纯GUS的活性高约4倍。