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甘蔗果糖-6-磷酸,2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酯酶基因(F2KP)的克隆及其功能研究
引用本文:何炜,周平,张建福,逯平杰,苏轶,叶冰莹,雷美华,陈由强,陈如凯.甘蔗果糖-6-磷酸,2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酯酶基因(F2KP)的克隆及其功能研究[J].农业生物技术学报,2012,20(4):347-355.
作者姓名:何炜  周平  张建福  逯平杰  苏轶  叶冰莹  雷美华  陈由强  陈如凯
作者单位:1. 福州(国家)水稻改良分中心/农业部闽台农作物种质资源利用重点开放实验室/福建省作物分子育种工程实验室/福建省水稻分子育种重点实验室/福建省作物种质创新与分子育种省部共建国家重点实验室培育基地/福建省农业科学院水稻研究所,福州350003;福建师范大学生命科学学院,福州350108;农业部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室,福州350108
2. 福建师范大学生命科学学院,福州350108;农业部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室,福州350108;福建省农业科学院果树研究所,福州350013
3. 福州(国家)水稻改良分中心/农业部闽台农作物种质资源利用重点开放实验室/福建省作物分子育种工程实验室/福建省水稻分子育种重点实验室/福建省作物种质创新与分子育种省部共建国家重点实验室培育基地/福建省农业科学院水稻研究所,福州,350003
4. 福建师范大学生命科学学院,福州350108;农业部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室,福州350108
5. 沙县金沙高级中学,沙县,365500
6. 农业部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室,福州,350108
基金项目:农业部现代农业产业技术体系建设专项,国家自然科学基金
摘    要:果糖-6-磷酸,2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酯酶(fructose-6-phosphate,2-kinase/ fructose2,6-bisphosphatase,F2KP)是影响生物碳积累和分配的调控关键酶,同时也是一个具有激酶和酯酶两种催化活性的双功能酶.本研究在已获得甘蔗(Sacc harum officinarum)蔗叶F2KP(命名为SoF2KP-L)的基础上,以蔗茎cDNA为模板克隆获得不同长度的同源片段,分别命名为SoF2KP-S1、SoF2KP-S2和SoF2KP-S3.生物信息学分析结果显示,SoF2KP-L翻译的蛋白具有完整的激酶和酯酶结构域,SoF2KP-S1、SoF2KP-S2和SoF2KP-S3所含开放阅读框长度均小于SoF2KP-L,其中SoF2KP-S1翻译的蛋白只具残缺的激酶结构域;SoF2KP-S2翻译的蛋白具完整激酶结构域但缺失酯酶结构域;SoF2KP-S3只能翻译数个氨基酸即终止翻译.选择双功能域完整的SoF2KP-L构建表达载体,农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导转化烟草(Nicotiana tabacum).RT-PCR证实,SoF2KP-L在转基因植株成熟叶中转录表达.碳水化合物等生理指标测定结果表明,转基因植株成熟叶片中可溶性总糖/淀粉、还原糖/淀粉、蔗糖/淀粉比值均有不同程度的升高,碳水化合物含量和相关分配比率发生改变.研究结果提示,甘蔗中可能存存不同的F2KP转录产物,并初步证实甘蔗SoF2KP-L在光合组织中对蔗糖和淀粉的分配起到一定的调控作用,为进一步研究甘蔗F2KP基因的功能及为甘蔗分子育种提供参考依据.

关 键 词:甘蔗  F2KP  转基因  烟草  转录产物

Cloning and Function Analysis of the Fructose-6-phosphate,2-kinase/fructose-2,6-bisphosphatase Gene (F2KP) from Sugarcane (Saccharum officinarum L.)
HE wei , ZHOU Ping , ZHANG Jian-Fu , LU Ping-Jie , SU Yi , YE Bing-Ying , LEI Mei-Hua , CHEN You-Qiang , CHEN Ru-Kai.Cloning and Function Analysis of the Fructose-6-phosphate,2-kinase/fructose-2,6-bisphosphatase Gene (F2KP) from Sugarcane (Saccharum officinarum L.)[J].Journal of Agricultural Biotechnology,2012,20(4):347-355.
Authors:HE wei  ZHOU Ping  ZHANG Jian-Fu  LU Ping-Jie  SU Yi  YE Bing-Ying  LEI Mei-Hua  CHEN You-Qiang  CHEN Ru-Kai
Institution:1 Fuzhou Branch, National Rice Improvement Center/ Key Laboratory of Crop Germplasm Utilization between Fujian and Taiwan, Ministry of Agriculture/ Fujian Provincial Engineering Laboratory of Crop Molecular Breeding/ Fujian Provincial Key Laboratory of Rice Molecular Breeding/ Incubator of National Key Laboratory of Fujian Germplasm Innovation and Molecular Breeding between Fujian and Ministry of Sciences & Technology/ Rice Research Institute, Fujian Academy of Agricultural Sciences, Fuzhou 350003, China; 2 College of Life Science,Fujian Normal University,Fuzhou 350108, China; 3 Key Laboratory of Fujian Sugarcane Biology and Genetic Breeding, Ministry of Agriculture, Fuzhou 350108, China; 4 Fruit Research Institute, Fujian Academy of Agricultural Sciences, Fuzhou 350013; 5 Shaxian Jinsha Senior Middle School, Shaxian 365500, China
Abstract:
Keywords:
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