TrxS基因的表達及其對啤酒大麥發(fā)芽種子水解酶和貯藏物質降解的影響.pdf

1、以轉TrxS基因啤酒大麥晉引六號(JY6)純合株系籽粒和未轉基因對照為材料，研究了TrxS基因的表達及其對啤酒大麥發(fā)芽種子水解酶和貯藏物質降解的影響。主要結論如下： 1、TrxS基因在啤酒大麥中的表達 用Trizol提取發(fā)芽3天的轉基因和對照籽粒中的總RNA，采用RT-PCR技術證明了TrxS基因在轉錄水平上得到表達。測定了轉基因大麥和對照發(fā)芽籽粒中硫氧還蛋白h(Trxh)活性，結果表明，轉基因籽粒和對照Trxh活性變化

2、趨勢相同，但轉基因籽粒Trxh活性始終高于對照，在第2～4天分別比對照的最大值高17.61％、16.21％和6.35％。而且轉基因籽粒中Trxh活性高峰值還比對照提前，證明了TrxS基因的表達對Trxh催化活性的增強作用。 2、TrxS基因對發(fā)芽種子淀粉水解酶和淀粉降解的影響 研究了TrxS基因對發(fā)芽籽粒中α-淀粉酶活性、α-淀粉酶抑制蛋白含量、游離態(tài)β-淀粉酶活性、束縛態(tài)β-淀粉酶活性、極限糊精酶活性和淀粉含量的影響。

3、結果表明：轉基因大麥籽粒中α-淀粉酶活性高于對照，α-淀粉酶同工酶帶比對照提前一天出現；α-淀粉酶抑制蛋白的降解速度快于對照，比對照早1天消失。說明TrxS基因的表達，通過還原α-淀粉酶抑制蛋白中的二硫鍵使其失活和促進發(fā)芽籽粒中α-淀粉酶抑制蛋白的降解，也相應提高了籽粒中α-淀粉酶活性。 轉基因籽粒在發(fā)芽時游離態(tài)β-淀粉酶活性高于對照，同工酶帶也比對照增強；同時，束縛態(tài)β-淀粉酶轉化為游離態(tài)β-淀粉酶加快，比對照提早1天充分釋放

4、，表明TrxS基因的表達，一方面有利于維持巰基蛋白酶中的巰基(-SH)的存在，使巰基蛋白酶保持酶活性和發(fā)揮作用，促進束縛態(tài)β-淀粉酶向游離態(tài)β-淀粉酶的轉變；另一方面，Trxh的活性的提高，也有利于維持游離態(tài)β-淀粉酶中的巰基(-SH)的存在，使其保持酶活性和發(fā)揮作用，因而提高了游離態(tài)β-淀粉酶的活性。轉基因籽粒在發(fā)芽時極限糊精酶活性也得到提高。 轉基因籽粒在發(fā)芽時淀粉含量下降加快，也說明TrxS基因的表達通過淀粉酶活性的提高，

5、促進了籽粒中淀粉的降解。 3、TrxS基因對發(fā)芽種子蛋白酶和蛋白質降解的影響 研究了TrxS基因對發(fā)芽籽粒中蛋白酶活性，不同蛋白組分即清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白中巰基含量以及四種蛋白質含量、主要貯藏蛋白醇溶蛋白和谷蛋白SDS-PAGE圖譜的影響。結果表明：轉基因籽粒在發(fā)芽時蛋白酶活性明顯提高，這可能是TrxS基因的表達通過還原種子中蛋白酶抑制劑分子內的二硫鍵(S-S)使其加速失活，同時有利于巰基蛋白酶中還原性巰基的

6、存在，也進一步促進了巰基蛋白酶對蛋白酶抑制劑的降解作用。 轉基因籽粒在發(fā)芽時清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白等四種蛋白組分中巰基含量顯著高于對照，說明TrxS基因導入大麥后，促進了胚乳蛋白中二硫鍵(S-S)向巰基(-SH)的轉化，提高了籽粒中胚乳蛋白的還原狀態(tài)和可溶性。同時蛋白酶活性的提高，加速了蛋白的降解。因此，轉基因籽粒中醇溶蛋白和谷蛋白含量比對照顯著降低，降解速率也快于對照，尤其是分子量介于31.0kDa～66.2kDa之