抑制淀粉分支酶表达引起水稻胚乳异形淀粉形成的酶学基础

发布时间：2021-11-02 07:51

　　国内外的研究表明,抑制淀粉分支酶（SBE）表达可以提高禾谷类作物胚乳直链淀粉和抗性淀粉含量,具有促进人体健康的作用。然而伴随直链淀粉含量不同程度的增加,胚乳形成不同形态的淀粉粒（被称为异形淀粉）。这些异形淀粉的淀粉组分、晶体结构和理化特性具有明显差异,并在胚乳中呈区域性分布,但它们的形成机制及其胚乳区域性分布的原因尚未澄清。本研究以来源于水稻品种特青（TQ）抑制SBEⅠ/Ⅱb表达的高直链抗性淀粉水稻TRS为材料,在胚乳发育过程中,研究TRS胚乳多角形、多聚体、细长形和中空状等异形淀粉在发育籽粒中的时空积累和淀粉组分变化,分析淀粉合成关键酶的转录、表达和活性,调查SBE在籽粒中的区域性分布,从而揭示抑制SBE表达引起胚乳异形淀粉形成的酶学基础。研究结果不仅为高直链抗性淀粉禾谷类作物的培育提供帮助,而且丰富和充实植物淀粉的形成和发育等知识。主要研究结果如下:1.异形淀粉在发育籽粒中的时空积累。完整籽粒的切片观察表明,TRS胚乳含有多角形、多聚体、细长形和中空状等异形淀粉。多角形淀粉为复粒淀粉的亚颗粒,从花后4d开始形成,主要在TRS胚乳中央区域积累。多聚体和细长形淀粉从花后7d开始形成,主... 

【文章来源】：扬州大学江苏省

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１：支链淀粉簇状结构图（Ｌｉ?ｅｔ?ａ丨２００３）??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１：?Ｃｌｕｓｔｅｒ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ａｍｙｌｏｐｅｃｔｉｎ??

ＧＢＳＳ）、可溶性淀粉合成酶（Ｓｏｌｕｂｌｅ?ｓｔａｒｃｈ?ｓｙｎｔｈａｓｅ，?ＳＳＳ）、淀粉分支酶（Ｓｔａｒｃｈ?ｂｒａｎｃｈｉｎｇ??ｅｎｚｙｍｅ，?ＳＢＥ）、淀粉脱分支酶（Ｓｔａｒｃｈ?ｄｅｂｒａｎｃｈｉｎｇ?ｅｎｚｙｍｅ，?ＤＢＥ）和淀粉憐酸化酶（Ｓｔａｒｃｈ??ｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌａｓｅ，?Ｐｈｏ，图１－２）。细胞质中的１－憐酸葡萄糖（Ｇ１Ｐ）在ＡＧＰａｓｅ的催化作用下形成??淀粉合成的直接底物ＡＤＰ－葡萄糖（ＡＤＰ－Ｇｌｕｃ），此过程是淀粉合成的限速步骤（Ｋｏｌｌｅｒ?ｅｔ?ａｌ．，??２００２）。ＡＤＰ－Ｇｌｕｃ从细胞质跨膜转运到淀粉体基质中，然后在ＧＢＳＳ、ＳＳＳ、ＳＢＥ、ＤＢＥ和??Ｐｈｏｌ的作用下形成直链淀粉和支链淀粉。在胚乳中，ＧＢＳＳＩ主要负责直链淀粉的合成。??ＳＳＳ是一种葡萄糖基转移酶，催化ＡＤＰ－Ｇｌｕｃ中的葡萄糖基转移到ａ－１，４葡聚糖的非还原末??端。在水稻胚乳中，ＳＳＳ主要包括ＳＳＳＩ、ＳＳＳＩＩａ和ＳＳＳＩＩＩａ三种同工型，其中ＳＳＳＩ负责支??链淀粉的Ａ链和Ｂ１链的合成，ＳＳＳＩＩａ在支链淀粉形成短支链的基础上延长短支链的长度??至中长度，ＳＳＳＩＩＩａ则是将支链淀粉的短支链延长至更长（Ｆｕｊｉｔａ?ｅｔ?ａｌ．，２００６，?２００７）。ＳＢＥ主??要断开淀粉分子上的ａ－１

?胡盼抑制淀粉分支酶表达引起水稻胚乳异形淀粉形成的酶学基础?１＿??其中ＳＢＥＩ优先分支支链淀粉中较长的链，而ＳＢＥＩＩ优先分支支链淀粉中较短的链（Ｔｉａｎ?ｅｔ??ａｌ．，?２００９）。ＤＢＥ主要作用是切断葡聚糖分子上形成分支点的ｃｔ－１，６糖苷键，清除错误分支，??主要以普罗兰酶和异淀粉酶两种同工酶的形式存在。此外，Ｐｈｏｌ也参与了淀粉的合成，主??要功能是从１－磷酸葡萄上转移葡萄糖基到ａ－ｌ，４葡聚糖链上，从而延伸起始引物的链长（Ｍｕ??ｅｔ?ａｌ．，?２００１?）〇??１．２．２淀粉合成相关的多酶复合体??淀粉合成关键酶在基质中形成多酶复合体，从而行使淀粉合成的功能。多项研宄表明，．??淀粉体基质中的多酶复合体能够绑定到淀粉粒上。Ｔｅｔｌｏｗ等（２００８）研宄发现，在小麦胚乳??中，存在多种与淀粉合成相关的多酶复合体：由ＳＢＥＩＩ组成的同源二聚体、由ＳＳＳ和ＳＢＥＩＩ??ＳＳ／ＳＢＥ??


本文编号：3471635