玉米不同组织器官谷氨酰胺合成酶同工酶表达差异及聚合方式

谷氨酰胺合成酶(GS)是作物氮同化及转移利用的关键酶,本试验研究了玉米灌浆期不同组织器官的GS同工酶表达特性,鉴定了玉米GS同工酶的聚合方式。Western blot结果表明,玉米不同组织器官的GS同工酶亚基表达存在明显差异,分子量约40 kD的GS1亚基在所有组织中均大量表达,39 kD的GS1亚基仅在穗位节及穗柄中大量表达,分子量约44 kD的GS2亚基在叶片等光合组织中微量表达。通过改进BNE技术,结合胶内转移酶活性的测定,分析了玉米GS同工酶全酶的大小;利用2-D胶结合Western blot鉴定了GS同工酶相应的亚基组成。结果表明,在玉米组织鉴定出3种分子量不同的GS同工酶,GS2全酶分子量约460 kD,为十聚体;GS1全酶有2种聚合状态,一种是分子量约410 kD的十聚体,另一种是分子量约240 kD的五聚体形式,可见玉米GS同工酶表达存在多种方式。     

小麦谷氨酰胺合成酶同工酶转录特点及其启动子序列分析

谷氨酰胺合成酶是小麦氮同化关键酶,分为胞液型和质体型(TaGS2)两类,其中胞液型TaGS又分为TaGS1、TaGSr和TaGSe。为了研究异源六倍体小麦A、B、D染色体组TaGS同工酶表达差异及调控机制,本项目利用三代测序技术测定了TaGS同工酶基因转录水平,依据中国春基因组序列克隆了豫麦49的12个TaGS同工酶启动子,并对其序列进行了分析。结果表明,TaGS1主要由6B染色体基因转录,TaGSe和TaGSr主要由4D染色体基因转录,TaGS2主要由2D染色体基因转录,不同TaGS同工酶转录起始位点距起始密码子ATG的距离不同。启动子元件分析显示,6B染色体上的TaGS1启动子有较多W-box、AC-I、ABRE、as-1和茉莉酸甲酯等响应元件,4D染色体上的TaGSe启动子有较多胁迫响应转录因子(MYB、MBS、LTR等)结合元件和植物生长素响应元件,4D染色体上的TaGSr启动子有较多WRE3等转录因子结合元件,2D染色体上的TaGS2启动子有较多A-box、WRE3、ARE及AT富集区。不同TaGS同工酶启动子顺式元件种类、数目及排列顺序均不同,为进一步研究GS同工酶调控机制奠定了基础。     

小麦谷氨酰胺合成酶基因可变剪接分析

谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase, GS)是植物氮素同化的关键酶,小麦(Triticum aestivum L.) GS由12个核基因编码,即TaGS1;1-6A/6B/6D、TaGS1;2-4A/4B/4D、TaGS1;3-4A/4B/4D和TaGS2-2A/2B/2D。利用单分子测序技术获得了TaGS基因的全长转录本,发现TaGS1;1-6A有1种可变剪接转录本、TaGS1;1-6B有2种可变剪接形式;与正常转录本编码的TaGS相比,TaGS1;1-6A-1的Gln_synt_N结构域部分缺失,TaGS1;1-6B-3缺少Gln_synth_gly_rich_site结构域;TaGS1;1-6B-4是新鉴定的转录本,编码缺少Gln_synth_gly_rich_site和Gln_synth_cat_do...