高粱淀粉合成酶新基因SSV的鉴定与特征分析

摘要

淀粉合成酶(SS)是植物淀粉生物合成过程中的关键酶之一,目前已鉴定并揭示功能的淀粉合成酶有5个亚型。为利用丰富的基因组数据鉴定高粱基因组里的淀粉合成酶新亚型基因,本文利用生物信息学和分子生物学方法,首次鉴定并分离了编码高粱淀粉合成酶的新亚型基因Sb SSV,并对此基因的内含子-外显子结构、表达特性等进行了分析。结果显示,该基因的全长ORF为2 097 bp,其外显子数量、长度及内含子的位置分布等与玉米和水稻的直系同源基因基本一致,推导的蛋白具有细菌糖原合成酶和植物淀粉合成酶特有的糖基催化和糖基转移保守结构域。系统进化分析表明,Sb SSV与已知的SSIV亚型亲缘关系最近,推测本研究鉴定的Sb SSV基因编码高粱淀粉合成酶新亚型。定量PCR分析表达特性结果显示Sb SSV主要在高粱叶片中表达,其表达受光诱导,具有昼夜节律特性。研究结果可为深入揭示和完善植物淀粉合成代谢机制,以及改良植物产量和品质提供理论基础。