甘蔗茎的糖分积累和乙烯生物合成两个关键酶基因表达的关系.pdfVIP

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甘蔗茎的糖分积累与乙烯生物合成两个关键酶基因表达的关系 摘 要 为了研究外源乙烯调控甘蔗增产增糖的分子机理,本实验以克隆到甘 氧化酶基因Gz-ACO分别作为探针,检测4个基因在甘蔗生长后期不同甘 蔗品种茎中的时空表达、乙烯利处理对其表达的影响及其与乙烯释放和糖 分积累的关系。 取得以下结果: 一、以甘蔗茎为材料,分别用异硫氰酸胍法与Trizol提取法,从蔗汁、 蔗渣和汁渣混合物匀浆中提取甘蔗茎总RNA。结果表明,从蔗汁和汁渣混 合物匀浆中提取到28S、18S和5SRNA,而蔗渣中仅提取到5SKNA;蔗 汁中提取到的mRNA,其转录水平可代表甘蔗茎mRNA的转录水平;异硫 氰酸胍法提取的蔗汁总RNA纯度和产量均优于Trizol提取法。 二、在甘蔗生长后期,400mg-L.1浓度乙烯利处理后3d,两个品种的乙烯 释放量远远高于对照,处理后7d达到最高,在以后一个月内处理的乙烯释 放量虽然有所减少,但是仍然高于对照,其中B1在21d时开始恢复到对照 水平,G17在28d恢复到对照水平。乙烯利处理明显提高了上茎段的乙烯 释放量且达到显著的差异水平。 三、在甘蔗生长后期,400mg·L4浓度乙烯利处理提高了两个品种甘蔗 的蔗糖分积累速率,表现为未成熟茎段rF在成熟茎段成熟茎段。但其 T 增糖效应因品种而异,Bl号在处理后14d即表现明显的增糖效应,以后不 断增强,28d时效应虽有所降低,但仍然持续相当高的蔗糖分:与对照相比, G17号则在处理后28d时,与对照相比增糖效应不明显,表现出抑制效应, 到处理后56d时未成熟茎段才表现出明显的增糖作用。两个品种中以未成 熟茎段的糖分增长幅度最大,达到显著差异水平。 四、Northern杂交结果表明,甘蔗生长后期, 因在对照的三个茎段中维持一个较低的水平,而对照中Sc-ACS3和 和之前,在三茎段的表达表现为:已成熟茎段正在成熟茎段未成熟茎 段; 糖分积累达到饱和之后,其表达水平刚好相反,即未成熟茎段正在 长后期和糖分积累过程中,总体上都表现为:未成熟茎段正在成熟茎段 已成熟茎段。4基因在两个品种中的表达主要存在时空和表达丰度的差 烯利处理有效提高了4基因在甘蔗各茎段尤其是未成熟茎段中的表达,表 正常水平;而卅C邸在乙烯利处理后45d仍然维持高表达水平,56d才 到对照水平。乙烯利对4基因在不同品种甘蔗茎段中表达的影响,主要表 Ⅱ 上,Bl品种在处理后14d即达到最高水平,然后较长时间维持着高水平, 而G17品种则56d才达到较高水平。4基因在茎中的表达规律与其乙烯释 放量和糖分积累效应基本一致。 关键词:甘蔗;ACC氧化酶、ACC合成酶;表达;糖分积累 ⅡI The betweenaccumulationof in relationship sugar sugarcane andtwo of keyEnzymegene expression ethylenebiosynthetic pathway ABSTRACT to Inorder the studymolecularmechanismof exogenousethyleneworking in the and to

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