论文部分内容阅读
蔗糖合成酶(Sucrose synthase,SuSy)是调节蔗糖代谢的关键酶,特别是在次生生长方面具有重要作用,是纤维素形成和积累的关键酶。为培育出纤维素含量高、纤维长度大的小黑杨(Populus simonii ×P.nigra)转基因新品种,本项目从小黑杨中克隆了SuSy2,并对其次生生长功能进行了初步研究。主要研究结果如下。(1)利用已知与小黑杨亲缘关系近的毛果杨(P.trichocarpa)SuSy2序列设计引物,通过RT-PCR技术获得一条2412bpcDNA序列。序列分析表明,其编码的氨基酸与毛果杨相比相似性高达98%、分子量为92.2k Da、理论等电点为6.0,该蛋白是GT1_Sucrose一synthase基因家族的成员。(2)构建了Pn SuSy2瞬时表达载体,利用基因枪方法转化到洋葱表皮细胞进行瞬时表达研究了其编码蛋白的组织特异性,结果表明PnsSuSy2蛋白在细胞质、细胞膜、细胞核中均有表达。(3)利用RT-PCR和荧光定量PCR技术分析了PnsSuSy2表达特异性,结果发现该基因在形成层、韧皮部、老叶、幼叶、根、木质部均有表达,但表达量存在显著差异。其中,木质部中表达丰度最高,在韧皮部、形成层表达量较高,在老叶、根中表达丰度中等,而在幼叶表达丰度相对最低。(4)利用过表达技术在烟草(Nicotiana benthamiana)中初步验证了 PnsSuSy2的功能,结果表明,过表达PnsSuSy2的烟草SuSy酶活性、叶绿素含量、果糖和葡萄糖含量比对照显著增加,而蔗糖含量没有明显变化;综纤维素含量与纤维素长度显著高于对照,而木质素含量没有明显变化;转基因烟草茎干倒伏能力和对照相比明显增强。(5)转PnsSuSy2烟草茎干的组织化学研究表明,其细胞壁没有明显变化。转基因烟草生物量也没有明显变化。