馬鈴薯淀粉代謝相關(guān)基因表達與淀粉品質(zhì)研究.pdf

1、淀粉的生物合成是多酶參與的合成途徑，盡管淀粉的生物合成代謝途徑較為清楚，但如何通過參與淀粉生物合成基因的表達調(diào)控，提高貯藏器官淀粉含量的方法十分有限;本實驗室前期研究得到了高淀粉株系，本研究旨在以此為實驗材料，測定和分析淀粉生物合成相關(guān)基因表達和淀粉品質(zhì)表型間的聯(lián)系，為增加淀粉生物合成奠定基礎(chǔ)。
　　轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果顯示，高淀粉和對照株系葉片共同表達基因22951個，分化表達基因2966個，占全部識別基因的11％;其中，高淀粉和對照

2、株系特異表達基因分別為1766個和1200個;從中篩選出淀粉生物合成和降解基因22個，比較其表達量RPKM值發(fā)現(xiàn)，其中12個基因在高淀粉株系中的表達量高于對照。
　　其中，腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶小亞基(AGPase，SU)和3大亞基(LU)編碼基因中的2個、6個淀粉合成酶(SSS)編碼基因中的2個、葡萄糖昔膜轉(zhuǎn)運蛋白編碼基因、5個淀粉磷酸化酶(SP)編碼基因、3個β-淀粉酶（BA）編碼基因中的1個RPKM表達量顯著高于對照;與

3、淀粉粒結(jié)合的淀粉合成酶(GBSSI)編碼基因RPKM值顯著低于對照。
　　熒光qRT-PCR定量高淀粉和對照株系相關(guān)基因mRNA結(jié)果顯示，AGPase小亞基、淀粉分支酶編碼基因(SBE)mRNA相對表達量顯著高于對照，GBSSI基因mRNA相對表達量顯著低于對照;這一結(jié)果與轉(zhuǎn)錄組測序?qū)?yīng)基因RPKM值的比較結(jié)果相同。
　　這些結(jié)果表明，AGPase表達上升和ADP-葡萄糖合成增加，導(dǎo)致臨時儲藏淀粉磷酸化和葡萄糖苷跨膜轉(zhuǎn)運加速

4、，從而增加了淀粉體內(nèi)貯藏淀粉合成的增加;ADP-葡萄糖合成的增加，抑制了GBSSI基因的表達，誘導(dǎo)了SSS和SBE基因的增強表達，增加了支鏈淀粉合成。
　　淀粉品質(zhì)表型測定結(jié)果顯示，在本實驗條件下，高淀粉株系淀粉糊的透光率、膨脹度、動力粘度和凍融穩(wěn)定性顯著高于對照，高淀粉株系淀粉糊動力粘度高于對照37％;高淀粉株系淀粉糊凝沉速度、溶解度顯著低于對照。
　　高淀粉粘度意味著淀粉中支鏈淀粉含量高，支鏈淀粉不溶于水，導(dǎo)致高淀粉株系