云南三種野生稻籽粒淀粉合成關鍵酶活性測定及Waxy基因的克隆和分析.pdf

1、水稻是最重要的農(nóng)作物之一，超過一半的人口以水稻為主食。隨著人們生活水平的提高，對稻米的品質的要求也就越來越高。為了研究并利用野生稻直鏈淀粉較低的優(yōu)良品質，探討直鏈淀粉合成、調控的酶學機制，進而分離克隆直鏈淀粉合成關鍵酶基因，開展野生稻與栽培稻相關機制與基因的比較研究，對于開發(fā)利用野生稻優(yōu)良品質基因，改良栽培稻品質具有重要意義。
　　 通過前期對這三種野生稻的直鏈淀粉含量的測定，其變化值為8.78％-12.99％，符合直鏈淀粉含量

2、適中(9％-14％)的優(yōu)良品質特性，開展云南野生稻與栽培稻灌漿期淀粉合成關鍵酶活性變化分析和直鏈淀粉合成關鍵酶基因Waxy分離克隆、比較研究，主要結果如下：
　　 1.在云南3種野生稻(普通野生稻Oryza rufipogon Griff藥用野生稻Oryzaofficinalis Wall和疣粒野生稻Oryza granulata Baill)中4種淀粉合成酶(ADPG焦磷酸化酶(ADPGP)、顆粒凝結型淀粉合成酶(GBSS)、

3、可溶性淀粉合成酶(SSS)、淀粉分支酶(Q酶或SBE))的變化趨勢與栽培稻相似，但這四種酶的活性有較大的差別。云南3種野生稻中GBSS的活性明顯低于栽培稻.GBSS的活性與直鏈淀粉含量呈正相關。
　　 2.在云南3種野生稻同一灌漿期，同種材料中SSS和Q酶的變化呈相反趨勢，推測這兩種酶之間可能存在某種反饋調節(jié)機制。
　　 3.從普通野生稻中獲得了從Waxy基因翻譯起始密碼子上游791bp開始的共4285bp的DNA序列，

4、獲得了完整的結構基因和從起始密碼子到Poly(A)尾部2054bp編碼區(qū)序列；從藥用野生稻中獲得了從Waxy基因的翻譯起始密碼子上游397bp開始的共3733bp的DNA序列，獲得了完整的結構基因和從起始密碼子到Poly(A)尾的2085bp編碼區(qū)序列；從疣粒野生稻中獲得了從Waxy基因的起始密碼子開始的共3342bpDNA序列，包括起始密碼子到Poly(A)尾的2065bp編碼區(qū)序列；從栽培稻滇隴201中獲得從Waxy基因的起始密碼子

5、上游1215bp開始的共4864bp的DNA序列，獲得了完整的結構基因。
　　 4.普通野生稻、藥用野生稻、疣粒野生稻的Waxy基因的DNA序列與栽培稻的有比較大的差異。Waxy基因的DNA序列在3種云南野生稻中也互不相同。在3種野生稻中，普通野生稻的Waxy基因與普通栽培稻之間相似性最高，其次是藥用野生稻，而疣粒野生稻與普通栽培稻之間相似性最底。
　　 5.對3種云南野生稻的外顯子和內含子進行了界定，表明普通野生稻的1

6、3個內含子將其Waxy基因分成14個外顯子；藥用野生稻的Waxy基因也有14個外顯子和13個內含子，它們比普通栽培稻多一個外顯子和一個內含子；疣粒野生稻有13個外顯子和12個內含子。
　　 6.云南3種野生稻W(wǎng)axy基因中推導的氨基酸序列與栽培稻之間存在著較大差異，在3種野生稻之間也有較大的差異。但Waxy基因的氨基酸序列的差異程度要小于其Waxy基因的DNA序列。這3種野生稻的WAXY蛋白預測的結構與栽培稻之間也有較大的差異，

7、3種野生稻間也各不相同。所有的這些暗示在云南3種野生稻的Waxy基因中可能存在著不同于栽培稻的其它的調控機制來控制直鏈淀粉的含量。
　　 7.根據(jù)3種野生稻W(wǎng)axy基因的DNA序列不同，在其差異較大的區(qū)域設計了3對特異的引物，可以用于這3種野生稻與栽培稻之間雜交后代的分子標記輔助選育。
　　 研究結果首次報道了云南3種野生稻直鏈淀粉合成關鍵酶的活性及其Waxy基因的序列，在一定程度上弄清了野生稻較低直鏈淀粉含量的酶學基礎