马铃薯StGRIK1的功能研究及低温诱导StBAM1与StBAM9表达的机制解析

发布时间：2024-04-14 16:56

　　马铃薯(Solanum tuberosum L.)作为直接供人类食用的第三大粮食作物,为全球粮食安全提供了保障。由于马铃薯具有适应性强、产量高和营养丰富均衡的特点,在保障我国粮食的稳步增长方面至关重要。淀粉作为马铃薯叶片的主要光合产物和块茎干物质的主要成分,其代谢过程的调控对马铃薯产量和品质形成都起着关键作用,同时淀粉也是低温糖化过程中还原糖累积的源头。虽然马铃薯淀粉代谢相关的部分酶的功能得到了鉴定,但是这些淀粉代谢基因的表达是否具有协同性以及其转录调控机制还知之甚少。前人研究表明马铃薯Sn RK1在淀粉糖代谢过程中发挥着重要作用,但是其上游激酶在马铃薯中还未被鉴定;同时本实验室前期研究发现受低温诱导的β淀粉酶St BAM1和St BAM9参与到马铃薯块茎低温糖化过程,但它们在块茎中的低温诱导机制也还不明确。在此基础上,本课题对马铃薯Sn RK1上游激酶进行鉴定和功能研究,同时对St BAM1和St BAM9在块茎中的低温诱导表达机制进行了解析。主要结果如下:1.马铃薯Sn RK1上游激酶的鉴定和功能研究通过利用模式植物拟南芥Sn RK1上游激酶GRIK1和GRIK2的序列信息,对马铃...

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图1中国马铃薯种植区域划分（图片来源于https://www.potatopro.com）

马铃薯StGRIK1的功能研究及低温诱导StBAM1与StBAM9表达的机制解析3根据各地区的栽培模式及品质类型和分布，同时依据地理、气候条件和气象指标，并且结合马铃薯的生物学特性，中国划分出了4个马铃薯栽培区（图1），包括北方一作区（占据总种植面积的49%）、中原二作区（5%）....

图2马铃薯叶片（A）和块茎（B）中可能的淀粉代谢途径(VanHarsselaaretal2017)

马铃薯StGRIK1的功能研究及低温诱导StBAM1与StBAM9表达的机制解析91.2.5马铃薯叶片和块茎中可能的淀粉代谢途径VanHarsselaar等(2017)在马铃薯基因组中鉴定到77个基因座编码淀粉代谢相关的酶，通过对马铃薯叶片和块茎中的淀粉代谢途径进行综述，他们认为....

图3StGRIKs基因结构和氨基酸序列分析

低温诱导StBAM1与StBAM9表达的机制解析37质序列具有较高的一致性，Atgrik1-2在拟南芥中仅能执行部分功能(Barajas-Lopezetal2018)，暗示StGRIK2可能是具有弱化功能的SnRK1上游激酶（图3B）。表9StGRIKs的基本信息结构和序列分析T....

图4StGRIK2的可变剪接形式及不同剪接形式对应的氨基酸比对分析

华中农业大学2019届博士研究生论文38增，通过T-A克隆后进行测序。13个阳性克隆的测序结果显示，StGRIK2至少有6种不同的可变剪接形式，且与参考剪接形式均有所差异，表现为第一个内含子保留，而第2、3、4和6位外显子为可变剪接外显子（图4A）。通过对这6种不同剪接形式编码的....

本文编号：3954996