香蕉屬于芭蕉科（Musaceaae）芭蕉屬（Musa）多年生常綠大型草本單子葉植物,是熱帶和亞熱帶地區(qū)最重要的糧食及經(jīng)濟作物。香蕉果實富含淀粉,是影響其產(chǎn)量和品質(zhì)的基礎物質(zhì)。而淀粉中的直鏈淀粉直接決定了果實甜味、糯性等品質(zhì)。顆粒結(jié)合型淀粉合成酶（Granule-Bound Starch Synthase,GBSS）是決定直鏈淀粉合成的關鍵酶,因此全面、系統(tǒng)而深入的研究MaGBSSI-3的功能,將為豐富香蕉基因資源、改善品質(zhì),滿足人們對糯性、甜味等多樣化需求奠定基礎。本研究擬在對香蕉果實MaGBSSI-3基因的克隆及生物信息學分析的基礎上,對該基因進行農(nóng)桿菌介導的番茄遺傳轉(zhuǎn)化及畢赤酵母（Pichia pastoris）表達,此外,通過對MaGBSSI-3基因啟動子的克隆及關鍵響應元件的調(diào)控分析,以期對香蕉果實直鏈淀粉合成關鍵酶基因MaaGBSSI-3的功能及表達調(diào)控機制有一個全新且系統(tǒng)的認識。本研究主要結(jié)果如下:（1）建立在香蕉A基因組分析的基礎上,通過同源克隆法獲得了 MaGBSSI-3,登錄號為:KF512022。生物信息學分析表明:MaGBSSI-3開放閱讀框為675 bp,位于1... 

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圖１世界香蕉主產(chǎn)區(qū)分布圖??Ｆｉｇ．ｌ?Ｂａｎａｎａ－ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ?ａｒｅａｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｗｏｒｌｄ?ｍａｐ??

成的淀粉一般為貯藏型淀粉。在成熟的葉綠體中，通過光合作用可合成ＡＴＰ，進??行碳固定等過程。同時，對于植物體內(nèi)過剩的能源，將轉(zhuǎn)化為淀粉貯藏于植物??塊根、塊莖、種子等儲藏器官（圖３）。??＜３１?＇?［＞？??門??＼７??????圖３光合作用與淀粉合成??Ｆｉｇ．３?Ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ａｎｄ?Ｓｔａｒｃｈ?Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ??大多數(shù)綠色植物都含有淀粉，并且在植物葉片、果實、花粉粒、根、芽和??莖干等所有器官中均可檢測到。淀粉能借助滲透壓使植物在儲藏大量碳水化合??物的同時又維持細胞本身的水平衡（Ｍｅｄｅｉｒｏｓ?ｅｔ?ａｌ．，２０１３）。１９世紀科學家就發(fā)現(xiàn)??用強光照射葉片可以促進葉綠體中淀粉顆粒的形成；而在光線較弱或延長黒暗??時間的條件下，葉片中淀粉會消失（Ｔｅｌｌｅｒ?ｅｔａｌ．，?１９３８）。淀粉的積累與葉片光合??作用過程中碳攝取有關（Ｒａｄｉｎ?ｅｔａ丨．，丨９８９）。在植物葉片中，通過葉綠體進行光??合和碳固定，進而再合成淀粉。同時，在黑夜植物體又將自身合成的淀粉運輸??到細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，通過呼吸作用分解成為供植物代謝的各種物質(zhì)和能量??（Ｈａｓｌａｍｅｔａｌ．，２００４）。光照條件下合成的淀粉在黑暗條件下會降解，降解的產(chǎn)物??一般用于合成蔗糖。但在夜間

當合成一定長度主鏈后，在ＳＢＥ酶的催化作用下通過ｃｔ－ｌ，６－糖苷鍵與??線性多糖主鏈連接而形成分支側(cè)鏈，同時在ＳＳＳ酶的催化作用下進一步延伸而??合成支鏈淀粉（圖４）。??ｃｏ２??Ｔｒｉｏｓｅ－Ｐ—－｜Ｌ－Ｈ．Ｔｒｉｏｓｅ－Ｐ??ｙ?Ｉ?’?｜?ｊ??Ｃａｌｖｉｎ－Ｂｅｎｓｏｎ??ｃｙｃｌｅ?Ｆ＾＇??２１?２??／；：?Ｊ?Ｆ６Ｐ??Ｇ６Ｐ?ｉ?４??Ｇ１Ｐ?１?５?Ｓｕｃｒｏｓｅ??Ｉ?Ｓｔａｒｃｈ?ｊ?ｇ?｜?：?Ｇ１Ｐ?＂??、一人１?６?７?８??Ｖ?．．．．．?Ｖ?Ｌ?．１?．?ＵＤＰＧ??？?Ｓｕｃｒｏｓｅ－Ｐ??Ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ?Ｃｙｔｏｓｏｌ??圖４淀粉的釀合成（自貝米勒，２〇ｌ３）??Ｆｉｇ．４?Ｅｎｚｙｍａｔｉｃ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｏｆ?ｓｔａｒｃｈ（Ｆｒｏｍ?Ｂｅｍｉｌｌｅｒ，?２０１３）??８??

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]寧夏枸杞果實發(fā)育過程中淀粉代謝和質(zhì)體超微結(jié)構(gòu)研究h[J]. 鄭國琦,劉根紅,張磊,楊淑娟,楊涓,胡正海.  西北植物學報. 2014(09)
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博士論文
[1]香蕉葉片糖代謝若干關鍵酶基因的克隆及其在低溫脅迫下的表達研究[D]. 匡云波.福建農(nóng)林大學 2012
[2]小麥淀粉合成關鍵酶基因啟動子的克隆與特征[D]. 苗紅梅.河南農(nóng)業(yè)大學 2004

碩士論文
[1]谷子農(nóng)藝性狀和蒸煮品質(zhì)與GBSS1基因等位變異分析[D]. 陳曉敏.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學 2013
[2]香蕉果實特異表達啟動子的分離鑒定[D]. 王紀.海南大學 2010
[3]西南糯玉米地方品種waxy基因表達研究[D]. 王勇斌.四川農(nóng)業(yè)大學 2009
[4]小麥顆粒結(jié)合淀粉合成酶（GBSS）結(jié)合特性與模擬構(gòu)象研究[D]. 郭華.山東農(nóng)業(yè)大學 2006
[5]玉米淀粉分支酶SBEⅡb基因啟動子的克隆與功能分析[D]. 徐亞維.吉林農(nóng)業(yè)大學 2005
[6]香蕉果實成熟相關基因的克隆及表達分析及橡膠乙烯受體基因的克隆[D]. 楊小亮.華南熱帶農(nóng)業(yè)大學 2004
[7]香蕉采后果實成熟特異表達基因的分離與鑒定[D]. 蘇偉.華南熱帶農(nóng)業(yè)大學 2003



本文編號：3480706