玉米Opaque-sk基因的克隆和功能分析

发布时间：2021-10-24 11:31

　　玉米是世界上最重要的粮食作物之一,同时也是重要的遗传学和分子生物学研究材料。玉米籽粒作为玉米的储藏器官,其主要营养储存物质是淀粉和蛋白质。淀粉和蛋白质的含量也决定了玉米的产量和品质。研究玉米籽粒的发育对于提高玉米的产量和品质具有重要意义。opaque-sk（osk）的突变表型是呈现出籽粒变小且不透明的表型。细胞学观察发现osk的淀粉粒和蛋白体都明显变小。生化成分分析发现,osk突变体胚乳的总淀粉含量下降,但总蛋白质和总油脂含量升高;同时,osk突变体胚乳的总氨基酸含量升高且游离脯氨酸的含量是野生型的四倍。通过图位克隆的方法,我们确定了os 的候选基因。通过转基因功能互补验证和等位测试的方法确认了候选基因的正确性。OSK编码了一个bHIH类型的转录因子,在进化上与双子叶植物的同源蛋白分化为两个分支。时空表达分析发现,OSK在转录水平上仅在籽粒中表达,且在授粉后9 DAP转录水平最高。在蛋白水平上,OSK蛋白仅在籽粒胚乳中可以被检测到,且在授粉后18DAP时积累量最高。免疫荧光实验表明OSK 主要在淀粉胚乳（starchy endosperm,SE）和胚周区（embryo surround... 

【文章来源】：上海大学上海市 211工程院校

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－２?？Ｗ双突变体影响糊粉层发育［１叼??Ａ，?Ｂ．Ｗ双突变体显示花青素缺失且分离比为１５：?１；?Ｃ至Ｅ，?双突变体显示糊粉层发??育崎形：卩至比野生型胚乳显示正常的笮层糊粉层细胞

有研究表明ＺｍＭＲＰ－１可以激活ＭＴＬ７，?和的启动??子的表达［２８，２９，３１］。２１１＾１＾－１调控了８￡几的分化，当乃》補／３－／在糊粉层异??位表达时，可使糊粉层细胞转化发育为ＢＥＴＬ细胞（图１－３）?［３２］。同时也有研究??表明的表达对于维持ＢＥＴＬ的分化是必须的。而碳水化合物和葡萄糖??被认为是有效诱导表达所必须的［３３］。??ｌ?■■國??览邏■■??图１－３糊粉层特异启动子驱动ＺｗＭ？尸的异位表达Ｐ２］??Ａ，?ＡＬ９启动子驱动ＺｍＭＲＰ异位表达的ＧＵＳ染色；Ｂ和Ｃ，转基因阴性（Ｂ）和转基因阳??性籽粒（Ｃ）的原位杂交图。（Ｃ）图糊粉层细胞有阳性信号；Ｄ和Ｅ，．（Ｃ）图放大后原位杂??交图，Ｄ为原为糊粉层细胞出现ＢＥＴＬ细胞特有的壁内突；Ｅ为正常ＢＥＴＬ细胞的壁内突。??５??

分泌的形式向胚输送营养和信号［３５］。ＥＳＲ组织是一个动态的区域，在４?ＤＡＰ时，??ＥＳＲ组织包围了整个胚，到了?７ＤＡＰ以后，ＥＳＲ不再将胚全部包围，而是只围??绕在胚的底部（图１－４）?［３６］。??ａｎｔｉｐｏｄａｌ??１?？ｄｎｄ？ｌ?｜？ｂａｉｌｉｌＢ??＾?０??ｆ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??０?２?４?７?１２?ＤＡＰ??图１－４玉米胚乳发育时期的ＥＳＲ［３６］??浅绿色为ＥＳＲ区域，深绿色为ＡＬ区域，红色为胚的区域，金黄色为ＢＥＴＬ区域，浅黄色??－?为ＳＥ；?ｃｃ，中央细胞：ｓｙ，助细胞；ｚ，受精卵。??６??


本文编号：3455207