水稻淀粉分支酶基因表達(dá)特性及啟動(dòng)子結(jié)構(gòu)比較分析.pdf

1、淀粉的組成與結(jié)構(gòu)是決定稻米品質(zhì)最主要的因素。淀粉分支酶(SBE)是水稻淀粉合成過(guò)程中的關(guān)鍵調(diào)控酶之一，有OsSBEⅠ、OsSBEⅡb和OsSBEⅡa三種同工酶基因型。基因啟動(dòng)子決定了基因的表達(dá)時(shí)間、部位及強(qiáng)度，對(duì)基因啟動(dòng)子結(jié)構(gòu)的研究能夠在一定程度上說(shuō)明基因的表達(dá)特性。本研究以直鏈淀粉含量超親變異的子代和親本及秈稻品種八十兒和糯稻品種龍稻8號(hào)為供試材料，通過(guò)盆栽試驗(yàn)分析不同灌漿時(shí)期籽粒各淀粉組份含量、SBE活性、SBE同工酶基因型表達(dá)量以

2、及克隆6個(gè)供試材料的OsSBEⅠ、OsSBEⅡb和OsSBEⅡa啟動(dòng)子，分析啟動(dòng)子克隆序列的堿基變化和調(diào)控元件的變化等，旨在為闡明直鏈淀粉積累的調(diào)控機(jī)制及啟動(dòng)子結(jié)構(gòu)變異與轉(zhuǎn)錄表達(dá)量的關(guān)系和創(chuàng)制品質(zhì)改良的分子手段提供理論依據(jù)。研究結(jié)果如下:
　　灌漿過(guò)程中6個(gè)供試材料的直鏈淀粉、支鏈淀粉和總淀粉含量呈直線增長(zhǎng)，秈稻品種八十兒的直鏈淀粉積累量及積累速度優(yōu)于粳稻超親變異系品種優(yōu)于糯稻品種龍稻8號(hào);直鏈淀粉含量低的品種，最高粘度、熱漿粘度

3、和崩解值比較大，降低直鏈淀粉含量有利于提高稻米的蒸煮食味品質(zhì)。
　　灌漿過(guò)程中籽粒SBE活性變化趨勢(shì)呈單峰曲線，在抽穗后20 d左右達(dá)到峰值后下降，直鏈淀粉含量高的品種其酶活性高于直鏈淀粉含量低的品種，即秈稻＞粳稻＞糯稻。灌漿過(guò)程中SBE同工酶基因型的轉(zhuǎn)錄表達(dá)量變化動(dòng)態(tài)與酶活性變化動(dòng)態(tài)一致，二者呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。OsSBEⅡb在胚乳中的表達(dá)量最高，OsSBEⅠ次之，OsSBEⅡa最低，幾乎不表達(dá)。
　　在6個(gè)供試材料的SB

4、E同工酶基因型中，OsSBEⅡb啟動(dòng)子序列變異程度最低，與NCBI已公布的日本晴同源性高達(dá)99.93％，OsSBEⅠ基因啟動(dòng)子為99.20％，而OsSBEⅡa基因啟動(dòng)子為96.90％，但其變異程度卻最高。
　　供試材料間各SBE同工酶基因型啟動(dòng)子雖然有不同程度的堿基變異，但這些變異位點(diǎn)并沒有引起啟動(dòng)子調(diào)控元件種類的變化，只是引起了數(shù)量上的變化。OsSBEⅠ、OsSBEⅡb和OsSBEⅡa啟動(dòng)子序列均包含多種順式作用元件，不僅包含基