科研产出
施氮量对慈姑淀粉积累及淀粉合成酶活性的影响
《中国瓜菜 》 2025
摘要：为提高慈姑淀粉的积累，改善球茎品质，明确氮肥对慈姑淀粉积累的影响，以广西慈姑主栽品种桂慈1号为试验材料，设置4个不同氮肥水平，探究不同施氮量对慈姑球茎发育过程中淀粉积累和淀粉合成关键酶活性的影响。结果表明，增施氮肥对慈姑生长具有显著促进作用。随着施氮量的增加，球茎中直链、支链及总淀粉含量均呈先增后减的变化趋势，其中N2水平(240 kg·hm-2)处理对提高淀粉含量效果最显著。淀粉合成关键酶活性和淀粉积累速率出现的峰值不受施氮水平的影响，均在定植后90 d出现。其中，在定植后75、90 d,N2水平下支链淀粉和总淀粉积累速率达最大值。相关性分析表明，淀粉积累速率与颗粒淀粉合成酶、可溶性淀粉合成酶活性呈显著正相关，与腺嘌呤-葡萄糖焦磷酸化酶和淀粉分支酶活性呈极显著正相关。综合分析可知，桂慈1号在240 kg·hm-2施氮量下淀粉含量最高，合理的氮肥施用有利于慈姑淀粉的积累及其品质提升。
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芋淀粉合成酶基因家族的鉴定、生物信息学及表达分析
《西南农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]鉴定芋淀粉合成酶(CeSS)基因家族,并对其生物信息学及表达模式进行分析,为芋产量、品质和营养性状的遗传改良提供参考.[方法]使用HMMER3.12b软件以SS基因家族典型保守结构域Glyco_transf_5为模型,鉴定芋基因组中SS基因家族信息,利用生物信息学软件分析其分子结构特征、系统发育关系及顺式作用元件,采用转录组和实时荧光定量PCR技术检测其在正常生长发育条件和干旱胁迫下的转录表达.[结果]在芋基因组中鉴定了 6个SS基因(CeSS1、CeSS2、CeSS3-1、CeSS3-2、CeSS4和CeGBSS1).6个预测的芋SS基因长度为4980~61 347 bp,对应的CDS长度为1275~2895 bp,编码蛋白的氨基酸残基数量为424~964个,分子质量为48 067.43~109 391.75 Da,理论等电点为5.18~6.11.系统进化分析显示6个芋SS蛋白分布在5个亚家族.基因结构分析显示,6个CeSS基因外显子数量为7~15个.在6个CeSS蛋白中鉴定出10个保守motif,其中7个获得注释.在保守结构域上,CeSS1、CeSS2、CeSS4和CeGBSS1蛋白均含有淀粉合成酶催化结构域(motif 2和motif 5)和糖基转移酶群组1(motif 1和motif 3),而CeSS3-1蛋白含有motif 1、motif 3和motif 5,CeSS3-2蛋白只含有motif 2.基因启动子区域顺式作用元件分析表明,共预测到73个顺式作用元件,其中36个具有功能注释,除了具有核心元件TATA-box和CAAT-box外,还涉及大量与光响应、激素响应、胁迫响应及生长发育等相关元件.在正常生长发育条件下,6个CeSS基因在叶片和球茎的整体表达量均高于叶柄和根,其中CeGBSS1基因的表达量远高于其他基因,且在叶片和球茎的相对表达量极显著高于叶柄和根(P<0.01,下同);在球茎不同发育阶段,CeGBSS1基因在所有的发育阶段均有较高表达量,且在30~90 d发育过程中呈上升趋势,其余基因的表达量较低.在干旱胁迫下,6个CeSS基因在叶片的相对表达量较对照组显著(P<0.05)或极显著下降.[结论]在芋基因组中鉴定了 6个SS基因,并明确其分子结构特征和表达模式,其中CeGBSS1基因可能是芋淀粉生物合成的关键基因.
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荸荠淀粉合成酶AGPase的基因克隆及表达分析
《西南农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】克隆荸荠ADP-葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）小亚基基因EdAPS1的cDNA序列,并分析其序列特征及其在荸荠不同组织和球茎发育过程中的表达情况,为研究荸荠淀粉生物合成机制提供理论依据。【方法】通过RT-PCR技术从荸荠球茎中克隆EdAPS1基因的cDNA序列,采用生物信息学方法对其序列和所编码的蛋白进行预测分析,利用实时荧光定量PCR技术检测EdAPS1基因在荸荠不同组织和球茎发育过程中的表达情况。【结果】克隆获得的EdAPS1基因cDNA序列全长1716 bp,包含1个1521 bp开放阅读框（ORF）,编码506个氨基酸。EdAPS1蛋白分子式为C2469H3896N672O746S23,相对分子量为55.67 kD,等电点为5.98,具有NTPtransferase和PbH1结构域。同源性和系统进化树分析结果表明,EdAPS1蛋白与不同植物相应蛋白的同源性在68.80%～86.91%,其中与油莎草相应蛋白（ALL29329.1）的亲缘关系最近。荧光定量PCR分析结果表明,EdAPS1基因在荸荠不同组织中均有表达,其中在球茎的表达量最高,与在其他组织的表达量差异显著（P<0.05,下同）,尤其在球茎发育后期的表达量更高,且显著高于球茎其他发育时期。【结论】从荸荠中成功克隆了EdAPS1基因,可为后续阐明荸荠淀粉生物合成机制及培育高淀粉荸荠品种提供参考依据。
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