甘蔗A家族蔗糖磷酸合成酶基因(SofSPSA)的克隆及植物表达载体的构建

摘要

蔗糖磷酸合成酶（以下简称SPS）是植物体内控制蔗糖合成的关键酶。本研究通过搜索NCBI数据库获得迄今植物中所有的蔗糖磷酸合成酶基因序列共77条，其中全长序列43条；对全长序列进行进化分析表明，植物SPS基因分为A、B、C、D四个家族，同一植物体内有多个分别属于不同家族的SPS基因；比对A家族中进化关系很近的甘蔗SofSPSII、水稻OsSPS4、黑麦草LpSPS、竹子BoSPS基因序列，并在保守区设计一对引物扩增获得甘蔗A家族SPS基因（SofSPSA）2553bp序列，在此序列基础上，通过5’-RACE和3’-RACE方法获得甘蔗SofSPSA基因全长cDNA序列3906bp；该序列的ORF为3180bp，编码1060个氨基酸，起始密码子(ATG)位于转录起始位点后359bp处，终止密码子(TAA)后还有一段364bp的非编码序列，并带有真核生物典型的polyA尾巴(GenBank accession number:HM854011)；SofSPSA与SofSPSII、OsSPS4、LpSPS、BoSPS的氨基酸相似性分别为99.3%、91.8%、91.6%、91.9%，一致性分别为99.2%、87.9%、87.5%、87.8%；设计引物扩增SofSPSA基因ORF并连到pBI121上获得由组成型表达启动子35S驱动的植物表达载体pBI-SofSPSA，为进一步研究甘蔗SPS基因的表达调控及利用甘蔗SPS基因改良作物品种奠定了基础。