菠萝蜜蔗糖合成酶(AhSS2)基因全长序列的克隆及多态性分析

摘要

菠萝蜜是一种常见的的热带水果，其主要糖成分是葡萄糖、果糖和蔗糖。已有研究表明，其果实成熟过程中，糖积累的关键酶之一是蔗糖合成酶。本研究利用RACE（rapid-amplification of cDNA ends）技术克隆了蔗糖合成酶（AhSS2）基因的全长序列，对其进行了生物信息学分析；同时分析了其内含子及外显子序列在现有菠萝蜜种质中的多态性。获得的主要研究结果如下：
　　1、利用RACE技术得到蔗糖合成酶AhSS2基因的cDNA全长序列，共2788 bp， ORF长2436 bp，位于148 nt-2583 nt之间，共编码811个氨基酸。AhSS2基因所编码的蛋白质相对分子量是92.583 kDa，等电点pI为5.77，属于亲水性酸性蛋白质。主要存在两个结构域，第一个是8-555 nt的蔗糖合成酶位点，另一个是558-745 nt之间的糖基化转移酶位点。生物信息学分析表明，没有信号肽及跨膜结构域。利用生物信息学方法，对其所编码蛋白质的二级结构及三维结构进行了分析。
　　2、利用基因组总DNA，根据外显子序列设计引物，获得了AhSS2基因的全长序列和AhSS1的外显子1-2和内含子1序列。菠萝蜜AhSS2基因共有15个外显子，其长度依次为96 bp、131 bp、156 bp、193 bp、119 bp、219 bp、94 bp、172 bp、115 bp、172 bp、224 bp、322 bp、244 bp、141 bp、28 bp；有14个内含子，其长度依次为127 bp、453 bp、110 bp、228 bp、146 bp、170 bp、110 bp、301 bp、88 bp、172bp、412 bp、93 bp、82 bp、123 bp。菠萝蜜AhSS1基因共得到2个外显子，长度分别为39-41 bp、52 bp；1个内含子，长度为192-220bp。
　　3、分析了AhSS2和AhSS1的部分外显子和内含子序列在45份菠萝蜜种质间的多态性。在种质中，基于 AhSS2基因外显子1-7序列的平均遗传相似系数分别为99.53%、99.40%、98.06%、99.94%、95.92%、98.04%、97.20%；基于AhSS1基因外显子1、2序列的平均遗传相似系数分别是93.84%、99.62%；基于AhSS2基因内含子2-6序列的平均遗传相似系数分别为84.79%、91.35%、96.51%、88.85%、91.34%；基于AhSS1基因内含子1序列的平均遗传相似系数是84.98%。其中，AhSS2基因外显子1和2参与形成蔗糖合成酶结构域，AhSS2基因外显子4和5参与形成糖基化转移酶结构域。
　　4、AhSS2基因外显子1-7在45份菠萝蜜种质中的序列长度分别为109 bp、104 bp、178-179 bp、73 bp、223-227 bp、243-245 bp、140-142 bp，AhSS1基因外显子1-2在45份菠萝蜜种质中的序列长度分别为39-41 bp、52 bp。在45份种质间，AhSS2基因的外显子1序列有SNP10个；外显子2序列有SNP8个；外显子3序列有SNP13个，INDEL1个；外显子4序列有SNP2个；外显子5序列有SNP25个，INDEL3个；外显子6序列有SNP17个，INDEL2个；外显子7序列有SNP12个，INDEL2个。AhSS1基因外显子1序列有SNP4个，INDEL2个；外显子2有SNP7个。
　　在45份菠萝蜜种质中，AhSS2基因内含子2-6的序列长度分别是427-488 bp、398-411 bp、92-93 bp、81-83 bp、192-216 bp，AhSS1基因内含子1的序列长度分别为192-220bp。45份种质内，AhSS2基因的内含子2序列有SNP145个，INDEL22个；内含子3序列有SNP74个，INDEL12个；内含子4序列有SNP8个，INDEL1个；内含子5序列有SNP19个，INDEL2个；内含子6序列有SNP28个，INDEL9个。AhSS1基因的内含子1序列有SNP54个，INDEL13个。

目录

声明

1 文献综述

1.1 果实中糖成分

1.2 果实糖代谢

1.3 RACE技术

1.4菠萝蜜蔗糖合成酶相关基因的克隆

2 菠萝蜜蔗糖合成酶AhSS2基因的全长克隆及生物信息学分析

2.1实验材料

2.2实验仪器

2.3实验方法

2.4 结果与分析

3 蔗糖合成酶基因部分序列的多态性分析

3.1实验材料

3.2实验仪器

3.3实验方法

3.4 结果与分析

4 讨论

4.1菠萝蜜AhSS2基因的cDNA全长克隆

4.2菠萝蜜AhSS2基因的起源与进化

4.3 菠萝蜜种质间外显子的多态性分析

4.4 菠萝蜜种质间内含子序列的多态性分析

5 结论

参考文献

致谢

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