【摘 要】
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种子活力直接关系到种子萌发和粮食产量。棉子糖系列寡糖（Raffinose family oligosaccharides,RFOs）在种子活力建成及抵御非生物胁迫过程中发挥重要作用。水苏糖和毛蕊花糖作为RFOs代谢通路中的髙聚棉子糖（HDP-RFOs）仅存在于部分植物中。已有研究表明HDP-RFOs在拟南芥种子活力建成中发挥重要作用。玉米种子中不存在HDP-RFOs,其相关合成酶基因可能在进化或驯
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种子活力直接关系到种子萌发和粮食产量。棉子糖系列寡糖（Raffinose family oligosaccharides,RFOs）在种子活力建成及抵御非生物胁迫过程中发挥重要作用。水苏糖和毛蕊花糖作为RFOs代谢通路中的髙聚棉子糖（HDP-RFOs）仅存在于部分植物中。已有研究表明HDP-RFOs在拟南芥种子活力建成中发挥重要作用。玉米种子中不存在HDP-RFOs,其相关合成酶基因可能在进化或驯化过程中发生了丢失。本实验克隆了拟南芥HDP-RFOs合成酶基因AtSTS（Stachyose synthase,STS）,并构建了玉米表达载体,通过农杆菌转化方法,获得了玉米转基因植株。主要研究结果如下:（1）从Columbia-0野生型拟南芥种子中克隆得到拟南芥水苏糖合成酶基因（AtSTS,At4g01970）并构建了原核表达载体,对其原核表达产物进行酶活检测发现其具有水苏糖合成酶活性。（2）对AtSTS原核表达蛋白产物纯化回收,进行家兔免疫,4次免疫后,进行多克隆抗体效价检测,可检测蛋白浓度最低至10 ng。（3）对本实验室已有的AtSTS拟南芥转化株系叶片糖组分进行检测发现,野生型并无水苏糖,而过表达AtSTS植株的叶片中水苏糖大量积累。（4）获得了7株AtSTS玉米超表达植株。利用农杆菌将AtSTS成功转入A188玉米幼胚,经PPT筛选得到抗性愈伤组织,再生后得到7株阳性转化苗。发现AtSTS基因在RNA水平、蛋白水平得到高效表达。糖组分检测发现T0代玉米叶片中水苏糖大量积累。本研究成功获得了可育的玉米AtSTS转基因植株,这些转基因植株对于研究能否利用HDP-RFOs提高玉米种子活力及其耐贮性具有重要意义。
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