轉移肽大片段缺失的質體型AGPase小亞基在小麥淀粉合成中的功能研究.pdf

1、淀粉是小麥籽粒重量的決定因素，它的合成是一個復雜的生物學過程，由不同的酶共同催化合成的，其中AGPase是淀粉合成的關鍵酶。根據在高等植物細胞中的分布，AGPase有兩種類型:質體型AGPase和胞質型AGPase。這兩種AGPase均是由兩個大亞基和兩個小亞基組成的異源四聚體。胞質型亞基和質體型亞基均是由核基因編碼，而后進入細胞質中合成;但質體型亞基在細胞質中形成的是前體蛋白，需進一步在N端轉移肽的引導下，通過質膜進入質體，經過剪切去

2、除轉移肽，形成成熟的亞基，才能發(fā)揮其相應的功能。在前期研究中，課題組從小麥中分離出一個新的質體型AGPase小亞基基因（TaAGPS1b）(Genbank登錄號:EU586278)，它所編碼的質體型AGPase小亞基N端轉移肽僅有25個氨基酸，比其他作物的質體型小亞基轉移肽序列缺失了39個氨基酸（缺失率高達60.9％）。為了研究轉移肽大片段的缺失對質體型AGPase的定位及功能的影響，本試驗通過亞細胞定位的方法，研究了TaAGPS1b在

3、細胞中的定位;在小麥中遺傳轉化并獲得了TaAGPS1b過表達的轉基因小麥植株，發(fā)現轉基因植株籽粒淀粉含量與粒重均顯著提高。主要結果如下:
　　1.克隆轉移肽大片段缺失的質體型AGPase小亞基基因的ORF序列，并將其構建到亞細胞定位載體中，通過水稻原生質體轉化，以轉移肽未缺失的質體型小亞基(TaAGPS1b-FJ643609)為對照，觀察了TaAGPS1b-EU586278的亞細胞定位情況。結果發(fā)現與對照(TaAGPS1b-FJ6

4、43609)定位結果相一致，TaAGPS1b-EU586278蛋白也定位在質體（葉綠體）中。表明質體型AGPase小亞基轉移肽部分序列的缺失沒有改變轉移肽的轉運功能，仍能夠引導質體型AGPase小亞基的前體蛋白進入質體。
　　2.通過農桿菌侵染法將TaAGPS1b-EU586278的過表達載體導入到小麥中，并通過PCR和Southern blot等方法鑒定出過表達轉基因小麥植株。與未經轉化的野生型對照植株相比，TaAGPS1b-E