水稻OsVTC1基因的表達特性與功能分析.pdf

1、維生素C(Vitamin C,Vc),又稱抗壞血酸(ascorbic acid,AsA),在許多動物和植物中具有重要功能。人類及部分動物因為體內(nèi)古洛糖內(nèi)酯氧化酶突變而導(dǎo)致不能自主合成AsA,需要從食物中獲取。植物AsA是人類補充AsA的重要來源。盡管在雙子葉模式植物擬南芥中的研究表明L-半乳糖途徑可能是植物AsA合成的主要途徑,但在單子葉植物如重要糧食作物水稻中L-半乳糖途徑關(guān)鍵酶基因的特性和功能還不清楚。
　　 GDP-甘露糖

2、焦磷酸化酶(GMP)是擬南芥L-半乳糖途徑AsA合成的關(guān)鍵酶之一。GMP的點突變體vtcl的AsA含量約為野生型的25％-30％。利用擬南芥AtVTC1蛋白進行同源比對,發(fā)現(xiàn)水稻中有三個基因編的蛋白與該酶具有極高相似性。為此,本實驗主要研究了這三個基因的表達特性,并初步分析了這三個基因在AsA合成中的作用。結(jié)果如下:
　　 (1)克隆AtVTC1的三個水稻同源基因OsVTC1L-1,OsVTC1L-3,OsVTC1L-8。三個基

3、因相似度為87％其,中OsVTCL-1,與OsVTC1L-8相似度高達90％。
　　 (2)構(gòu)建原核表達載體,利用原核表達技術(shù),純化這三個基因的重組蛋白,發(fā)現(xiàn)這三個基因的重組蛋白都有GMP的活性.
　　 (3)利用Real-time PCR技術(shù),檢測野生型水稻(日本晴)中這三個基因表達變化特性及持續(xù)光、暗條件處理后基因表達與AsA含量變化的相關(guān)性。發(fā)現(xiàn)OsVTC1L-1與AtVTC1的表達特性具有更高的一致性.
　

4、　 (4)構(gòu)建這三個基因的過表達載體,轉(zhuǎn)化擬南芥的突變體vtc1-1,鑒定陽性轉(zhuǎn)基因植物,檢測到過表達OsVTC1L-1,OsVTCL-3的陽性植株的AsA含量升高,而過表達OsVTC1L-8的AsA含量沒有顯著變化;
　　 (5)采用RNA干擾技術(shù),在水稻中抑制三個基因表達,已經(jīng)分別獲得RNAi-OsVTC1L-1/8和RNAi-OsVTC1L-3轉(zhuǎn)基因干擾株系。檢測發(fā)現(xiàn),RNAi-OsVTC1L-1/8株系A(chǔ)sA的含量降低