马铃薯StCDC20-1和StTSF基因的克隆及其功能分析

【摘要】马铃薯块茎发育是一个发生在地下匍匐茎上的高度协调的形态和生理过程,涉及到一系列基因的表达与关闭,受到内部因子及外界环境因素的共同调控。无论是匍匐茎的形成,马铃薯的发生还是马铃薯的发育膨大都和细胞分裂有着直接关系,同时马铃薯干物质积累与蔗糖的合成运输有直接关系。本研究从马铃薯中克隆了细胞周期蛋白20(cell-divisioncycleprotein20)CDC20基因和块茎特异性蔗糖响应元件结合因子(Tuber-specificandsucrose-responsiveelementbindingfactor)TSF基因,并对他们在马铃薯块茎发育中的调控作用进行了分析。结果如下：1.采用PCR方法克隆了马铃薯StCDC20-1cDNA序列,该基因由五个内含子六个外显子组成。StCDC20-1的ORF长度为1368bp,起始密码子为ATG；终止密码子为TGA,cDNA编码一个由455个氨基酸残基组成的蛋白,蛋白分子量为50kDa,等电点为8.1。将StCDC20-1和番茄、蓖麻、毛杨果、油菜和拟南芥同源蛋白进行氨基酸序列比对,结果表明StCDC20-1和番茄,拟南芥同源蛋白有较高的一致性,分别为92.3%和91%。半定量RT-PCR分析显示,StCDC20-1mRNA在马铃薯的叶片、根和块茎中均有表达,叶片中表达量较高。为了分析StCDC20-1的功能,采用农杆菌介导法构获得了过表达StCDC20-1基因的马铃薯植株。经PCR验证,获得了9个转基因株系。RT-PCR分析表明,目的基因在转基因植株中能够正常表达。进一步对转基因株系的块茎产量进行分析表明,StCDC20-1转基因株系平均单株薯块平均重量均低于野生型对照。2.采用PCR方法克隆了马铃薯StTSFcDNA序列。该基因ORF长度为753bp,起始密码子为ATG,终止密码子为TGA.StTSF的cDNA编码一个由251个氨基酸残基组成的蛋白,蛋白分子量为28kDa,等电点为8.7。蛋白序列比对发现,StTSF与番茄(Solanumlycopersicum)TS一致性为97%。组织表达分析显示,StTSFmRNA在马铃薯植株的嫩叶、根、茎和幼嫩块茎中有表达,茎中表达量最高。通过农杆菌介导的遗传转化,获得了过表达StTSF转基因马铃薯植株。对转基因马铃薯进行PCR和RT-PCR分析,结果表明StTSF基因片段已经整合到转基因植株基因组中并能表达。StTSF转基因株系平均结薯数量低野生型对照同时也低于StCDC20-1转基因株系,但平均重量高于野生型对照组。
【作者】左铁牛；
【导师】杨清；
【作者基本信息】南京农业大学，细胞生物学，2013，硕士
【关键词】马铃薯；StCDC20-1；StTSF；克隆；块茎形成调控；

【参考文献】
[1]郭云财.基于局所分叉理论的圆筒件充液拉深成形工艺优化[D].燕山大学,机械设计及理论,2013,硕士.
[2]郭亚坤.忻州市城镇职工基本养老保险制度并轨研究[D].山西财经大学,社会保障,2013,硕士.
[3]孟祥和.房地产法定公证的价值评析[D].吉林大学,法律,2004,硕士.
[4]陆迎光.软件无线电理论研究及中频软件无线电接收机子系统设计[D].东华大学,控制理论与控制工程,2004,硕士.
[5]朱蓓蓓.成都蓝天实业总公司绩效管理体系研究[D].电子科技大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[6]王海洋.不同粒径纳米氧化铝遗传毒性的研究[D].山西医科大学,劳动卫生与环境卫生学,2013,硕士.
[7]原浩杰,张寿春,吕春祥.上浆剂对碳纤维复合材料界面结合影响的研究进展[J].化工新型材料,2014,10:1-3.
[8]曾俊杰.人骨髓间充质干细胞体外培养及向感觉神经元诱导研究[D].中南大学,临床医学,2014,博士.
[9]罗小丽.宏观调控政策对南昌市商品住宅价格影响研究[D].江西财经大学,土地资源管理,2013,硕士.
[10]郝健.二战期间美国对华和对苏租借援助的比较研究[D].黑龙江大学,世界史,2013,硕士.
[11]许冀阳.汽油机电控系统EMC研究[D].长安大学,动力机械及工程,2013,硕士.
[12]刘有生.内蒙古地勘行业全面预算管理研究[D].内蒙古大学,公共管理,2013,硕士.
[13]马稳,段香芝,刘欢欢.柑橘皮中黄酮类化合物与牛血清白蛋白的相互作用[J].信阳师范学院学报(自然科学版),2013,02:201-203.
[14]蒋文达.网络服务提供者版权侵权责任研究[D].苏州大学,法律（专业学位）,2013,硕士.
[15]郭向宇,魏修成,周兴元.频谱约束反褶积及应用[J].石油地球物理勘探,2001,06:55-54+53-52+51-50+24-0.
[16]陈敏.商业智能在银行中的应用[J].中国金融电脑,2005,10:80-82.
[17]蔡远顺.集中式直接书面纠错对中国英语学习者习得一般过去时规则与不规则动词形式的影响[D].广东外语外贸大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[18]张宏燕.我国乡镇领导干部选拔任用研究[D].大连海事大学,公共管理,2014,硕士.
[19]桂卫华,阳春华,李勇刚,贺建军,尹林子.基于数据驱动的铜闪速熔炼过程操作模式优化及应用[J].自动化学报,2009,06:717-724.
[20]胡雪媛.武汉市滨江堤岸空间景观优化研究[D].华中农业大学,园林植物与观赏园艺,2014,硕士.
[21]季永洁.COSTA咖啡在华营销战略研究[D].北京交通大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[22]董阔.屠宰场废水处理及中水回用方案设计[D].吉林大学,环境工程,2013,硕士.
[23]刘辉.CAD技术在水利水电勘测设计行业的应用[J].水利水电技术.2007(12)
[24]张渊.无线资源管理技术中干扰协调与资源调度研究[D].湖南大学,信息与通信工程,2011,硕士.
[25]康庆.钢筋混凝土超长框架结构裂缝机理及控制技术[D].河海大学,结构工程,2004,硕士.
[26]冒小新.安全行为正向激励方法研究与方案设计[D].首都经济贸易大学,安全工程（专业学位）,2013,硕士.
[27]聂新志.益生素在肉鸡日粮中的应用研究[D].湖南农业大学,动物营养与饲料科学,2004,硕士.
[28]李秀明.基于价值分析的A火力发电厂燃料运营管理改进研究[D].吉林大学,工商管理,2014,硕士.
[29]郭晓丽.兴奋性氨基酸在1，2-二氯乙烷急性中毒性脑病发生过程中的作用研究[D].山西医科大学,劳动卫生学,2003,硕士.
[30]张丽.论儿童性健康权的刑法保护[D].安徽大学,法律,2012,硕士.
[31]魏立峰,于海斌,祁红岩.实时多媒体流控中的预测最优均匀控制器设计[J].控制与决策,2005,02:214-217.
[32]王馨慧.网络舆情演变过程与规律研究[D].渤海大学,新闻学,2014,硕士.
[33]王刚,周小辉.r重a尺度正交平衡插值多小波的设计[J].自动化学报,2012,12:1996-2004.
[34]方芳.中小企业社会责任培育中的政府作用研究[D].武汉科技大学,行政管理,2012,硕士.
[35]刘龙.铁与铁的腐蚀产物在环境污染物治理中的应用研究[D].沈阳理工大学,环境工程,2012,硕士.
[36]聂兆亮.科尔沁沙地近十年土地利用变化研究[D].内蒙古师范大学,自然地理学,2012,硕士.
[37]朱永泰,王晨,洪铭胜,汪卫,施伯乐.ESPM——频繁子树挖掘算法[J].计算机研究与发展,2004,10:1720-1727.
[38]严珍珍.环境雌激素类物质生物学检测方法的建立及应用[D].浙江理工大学,生物化学与分子生物学,2012,硕士.
[39]丁铭华.中国报业集团信息资源综合开发与应用研究[J].计算机应用与软件,2005,05:121-123.
[40]李运坤,吕飞鹏,陈新,周鑫,蒋科.基于节点重要度估计的多组同基最小断点集选取方法[J].电力系统自动化,2010,12:58-60.
[41]何咏梅.电子化人事管理面临的问题与应对策略[D].吉林大学,公共管理,2004,硕士.
[42]王会会.女性服装美感刻板印象研究[D].西南大学,应用心理学,2013,硕士.
[43]黄亮.基于传感技术的汽车油量检测系统研究与设计[D].河北大学,控制工程,2014,硕士.
[44]杨萍,刘赛,马春,丁健忠,闫二勇,樊芳明,何杰.石墨烯基复合水凝胶的构筑及其对甲基橙的光催化降解效果[J].巢湖学院学报,2014,06:80-84.
[45]郑海舰.牛肌肉酵母双杂交cDNA文库及MSTN诱饵载体构建[D].吉林农业大学,动物遗传育种与繁殖,2012,硕士.
[46]周亮.审计定价与内部控制有效性的相关性研究[D].西北大学,会计学,2014,硕士.
[47]谭俊领.高浓度聚合物驱及表面活性剂降压机理[D].大庆石油学院,化学工艺,2004,硕士.
[48]魏宗梅.硼、钙对苹果果实发育的调控机制初探[D].中国农业大学,果树学,2004,硕士.
[49]张菀洺.当代中国对外开放理论的历史演进[D].中国社会科学院研究生院,科学社会主义与国际共产主义运动,2003,硕士.
[50]周会峰,曾祥君,邓丰,刘卉.输电线路故障行波网络定位新方法[J].电力系统自动化,2013,19:93-99.