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异源表达Hvsusiba2基因水稻的淀粉含量及相关酶谱分析

单贞 苏军 陈在杰 胡昌泉

单贞, 苏军, 陈在杰, 胡昌泉. 异源表达Hvsusiba2基因水稻的淀粉含量及相关酶谱分析[J]. 福建农业学报, 2017, 32(3): 229-233. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.03.001
引用本文: 单贞, 苏军, 陈在杰, 胡昌泉. 异源表达Hvsusiba2基因水稻的淀粉含量及相关酶谱分析[J]. 福建农业学报, 2017, 32(3): 229-233. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.03.001
SHAN Zhen, SU Jun, CHEN Zai-Jie, HU Chang-Quan. Utilization of Heterologous Expression of Hvsusiba2 to Increase Grain and Stalk Starch Contents and Amylopectin Synthase Activity in Rice[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2017, 32(3): 229-233. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.03.001
Citation: SHAN Zhen, SU Jun, CHEN Zai-Jie, HU Chang-Quan. Utilization of Heterologous Expression of Hvsusiba2 to Increase Grain and Stalk Starch Contents and Amylopectin Synthase Activity in Rice[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2017, 32(3): 229-233. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.03.001

异源表达Hvsusiba2基因水稻的淀粉含量及相关酶谱分析

doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.03.001
基金项目: 

福建省科技计划项目——省属公益类科研院所基本科研专项 2015N0037

福建省农业科学院科技重大专项 A2015-01

详细信息
    作者简介:

    单贞 (1991-),女,硕士研究生,研究方向:分子植物育种

    通讯作者:

    苏军 (1961-),女,研究员,研究方向:分子植物育种 (E-mail:sj@fjage.org)

  • 中图分类号: S511

Utilization of Heterologous Expression of Hvsusiba2 to Increase Grain and Stalk Starch Contents and Amylopectin Synthase Activity in Rice

  • 摘要: Hvsusiba2是一个来源于大麦的糖信号转录因子,它作用于淀粉合成途径的上游,是大麦淀粉合成途径的关键调控因子。本研究利用前期研究获得的转Hvsusiba2水稻纯合株系,探讨Hvsusiba2转录因子过表达对水稻淀粉合成的影响,并通过酶谱分析方法分析Hvsusiba2在水稻中的异源表达对支链淀粉合成同工酶的调控作用。结果显示:Hvsusiba2在水稻中的异源表达能够提高籽粒中总淀粉含量,增加淀粉含量达4.33%~9.22%,茎鞘的淀粉含量提高1倍,幼嫩种子发育过程中淀粉累积快速增加期为花后15 d起。对该时期的支链淀粉合成酶同工酶分析提示异源表达Hvsusiba2是通过提高籽粒中淀粉分支酶中淀粉分支酶SBEIIb、淀粉分支酶SBEI、异淀粉酶Isoamylase以及淀粉酶Amylase的活性改变水稻的支链淀粉合成,但淀粉分支酶中SBEIIa的活性不受Hvsusiba2转录因子的调控。
  • 图  1  转基因水稻SU-7发育种子和茎鞘及其野生型水稻的蛋白粗提物的非变性凝胶

    注:A为SU-7和非转基因对照日本晴发育9 d的种子和茎鞘的粗蛋白提取物在非变性胶中分离的条带,凝胶中含0.2% (W/V) 马铃薯直链淀粉,凝胶在30℃活化8 h后,用3%的碘液染色10 min后的图像;B为染色10 min后凝胶用ddH2O漂洗2次后的图像。

    Figure  1.  Native PAGE of amylopectin synthases in crude protein extracts of developing grains and stalks of wild type and transgenic rice SU-7

    表  1  异源表达Hvsusiba2水稻成熟种子总淀粉含量

    Table  1.   Starch content in grains of Hvsusiba2 rice and wild type

    水稻株系 种子收获年份 总淀粉含量/%
    Nipp 2012 77.63±1.15 b
    SU-7 2012 87.85±0.46 a
    Nipp 2013 79.69±0.70 a
    SU-7 2013 84.02±3.98 a
    Nipp 2014 77.91±4.35 b
    SU-7 2014 85.49±0.46 a
    注:同列数据后不同小写字母表示差异达显著 (P < 0.05) 水平。表 23同。
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    表  2  异源表达Hvsusiba2水稻种子发育过程中总淀粉含量

    Table  2.   Starch content in developing grains of Hvsusiba2 rice and wild type

    (单位/%)
    水稻株系 花后3 d 花后5 d 花后9 d 花后12 d 花后15 d
    Nipp 1.4±0.42a 2.27±0.95a 9.74±1.76a 12.61±2.59a 16.22±0.97b
    SU-7 1.18±0.03a 2.84±2.03a 7.34±0.97a 12.28±0.29a 23.31±1.11a
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    表  3  异源表达Hvsusiba2水稻植株根、茎和叶总淀粉含量

    Table  3.   Starch content in roots, stalks and leaves of Hvsusiba2 rice and wild type

    (单位/%)
    组织 Nipp SU-7
    0.097±0.015 a 0.093±0.006 a
    0.64±0.1480 b 1.36±0.1102 a
    0.31±0.0416 a 0.31±0.0819 a
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  • [1] 高振宇, 黄大年, 钱前.植物支链淀粉生物合成研究进展[J].植物生理与分子生物学学报, 2004, 30(5):489-495. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZWSI200405001.htm
    [2] 谢祝捷, 姜东, 戴廷波, 等.植物的糖信号及其对碳氮代谢基因的调控[J].植物生理学通讯, 2002, 38(4):399-405. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZWSL200204036.htm
    [3] CHUANXIN SUN, SARA PALMQVIST, HELENA OLSSON, et al. A Novel WRKY Transcription Factor, SUSIBA2, Participates in Sugar Signaling in Barley by Binding to the Sugar-Responsive Elements of the iso1 Promoter[J]. The Plant Cell, 2003, 15:2076-2092. doi: 10.1105/tpc.014597
    [4] CHUANXIN SUN, ANNA-STINA H GLUND, HELENA OLSSON, et al. Antisense oligodeoxynucleotide inhibition as a potent strategy in plant biology:identification of SUSIBA2 as a transcriptional activator in plant sugar signaling[J]. The Plant Journal, 2005, 44(1):128-138. doi: 10.1111/tpj.2005.44.issue-1
    [5] 胡昌泉. 水稻胚乳发育相关基因的筛选及功能分析[D]. 福州: 福建农林大学, 2011: 62-64.
    [6] NAKAMURA Y, SAKURAI A, INABA Y, et al. The fine Structure of Amylopectin in Endosperm from Asian Cultivated Rice can be largely Classified into two Classes[J]. Starch/Stärke, 2002, 54(3-4):117-131. doi: 10.1002/1521-379X(200204)54:3/4<117::AID-STAR117>3.0.CO;2-2
    [7] GE VANDEPUTTE, JA DELCOUR. From sucrose to starch granule to starch physical behaviour-a focus on rice starch[J]. Carbohydrate Polymers, 2004, 58(3):245-266. doi: 10.1016/j.carbpol.2004.06.003
    [8] 苏军, 张武君, 陈在杰.一种快速的水稻不同组织总蛋白提取方法[J].福建农业学报, 2013, 28(9):884-887. http://www.fjnyxb.cn/CN/abstract/abstract2251.shtml
    [9] MARION M, BRADFORD A. Rapid and Sensitive Method for the Quantitation of Microgram Quantities of Protein Utilizing the Principle of Protein-Dye Binding[J]. Analytical Biochemistry, 1976, 72:248-254. doi: 10.1016/0003-2697(76)90527-3
    [10] 朱海江, 程方民, 王丰, 等.两种穗型粳稻穗内粒间直链淀粉含量变异与粒位分布特征[J].中国水稻科学, 2004, 18 (4):321-325. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CJFQ&dbname=CJFD2004&filename=ZGSK200404006&v=MjA3MTk4ZVgxTHV4WVM3RGgxVDNxVHJXTTFGckNVUkwyZll1ZHNGeXZoVmIvSlB5cllaYkc0SHRYTXE0OUZZb1I=
    [11] JENNIFER VANDOOREN, NATHALIE GEURTS, ERIK MARTENS, et al. Zymography methods for visualizing hydrolytic enzymes[J]. Nature methods, 2013, 10(3):211-220. doi: 10.1038/nmeth.2371
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-12-07
  • 修回日期:  2017-02-14
  • 刊出日期:  2017-03-01

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