蘋果果糖激酶基因MdFRK2在調(diào)控糖代謝中的功能研究
【學(xué)位單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S661.1
【部分圖文】：
FRKs 可能和植物應(yīng)對非生物脅迫響應(yīng)相關(guān)。在玉米中，短期的鹽 FRK2 基因表達(dá)上調(diào)（Zorb et al. 2010）；在向日葵中，干旱脅迫導(dǎo)致 FRK 蛋謝相關(guān)的蛋白表達(dá)共同上調(diào)（Fulda et al. 2011）；甜菜根中，F(xiàn)RK 活性隨著長而增加（Klotz et al. 2006）；在缺氧的條件下，水稻的兩個(gè) FRK 同工酶卻活性，其中 OsFRK2 表達(dá)上調(diào)，但是 OsFRK1 表達(dá)下調(diào)（Guglielminetti et al. 2（2016）研究山梨醇和蔗糖在蘋果抵抗干旱脅迫中的作用發(fā)現(xiàn)，干旱脅迫下中與糖代謝有關(guān)的大部分基因表達(dá)量上調(diào)，其中包括 MdFRK2 基因。 蘋果中糖代謝研究進(jìn)展.1 蘋果糖代謝特點(diǎn)蘋果中光合產(chǎn)物主要以山梨醇形式存在，約占總光合產(chǎn)物的 80%左右，其次約占總光合產(chǎn)物的 20%（圖 1-1）。這兩種物質(zhì)在源葉中合成后，一部分用于所需的碳骨架，一部分作為代謝底物被氧化分解提供能量，其余大部分通過管-伴胞復(fù)合體運(yùn)輸?shù)焦麑?shí)、莖尖等庫器官中進(jìn)行代謝（圖 1-2，鄧麗莉和生; Li et al. 2016）。
圖 1-2 蘋果庫器官中的糖代謝及利用途徑（Li et al. 2012）Fig. 1-2 Metabolism and utilization of carbohydrate in apple fruit.醇代謝山梨醇廣泛存在于葉片、葉柄、韌皮部、莖、根、種子和果實(shí)其在成熟葉片中含量非常高，而在果實(shí)中含量遠(yuǎn)低于葉片，僅Josef 2004）。葉片中高的山梨醇含量有利于向果實(shí)中的轉(zhuǎn)運(yùn)，果葡萄糖濃度是由于葉片中山梨醇的轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)致（梁東 2010）。光合碳代謝形成的磷酸丙糖被位于葉綠體被膜上的磷酸丙糖轉(zhuǎn)運(yùn)，并經(jīng)過幾種酶解后生成果糖-1,6-二磷酸（FBP），胞質(zhì)中的FBPase）催化果糖-1,6-二磷酸分解為 6-磷酸果糖（Fructose-6-p酸。6-磷酸果糖可逆的轉(zhuǎn)化為 6-磷酸葡萄糖（Gucrose-6-phospha糖在 6- 磷酸山梨醇脫氫酶（ S6PDH ）的催化下生成 6- 磷phosphate，S6P），而后經(jīng) 6-磷酸山梨醇磷酸酯酶（Sorbitol-6SorPP）脫磷生成山梨醇（梁東 2010; Zhou et al. 2004; Aprea et a成的大部分山梨醇經(jīng)過長距離運(yùn)輸?shù)綆炱鞴僦羞M(jìn)行卸載。在蘋
9 MdFRK 蛋白活性檢測測定方法參照 Renz（1993），1 ml 的反應(yīng)體系包括 50 mM Tris-HCl（pH 8.0MgCl2， 2.5 mM ATP ， 0.33 mM NAD+， 1 U G6P dehydrogenase ，phoglucoisomerase，25 μL 純化蛋白，最后加入 200 ul 不同濃度（0-8 mM）的反應(yīng)。30℃水浴 5 min，340 nm 下測定吸光值。 結(jié)果與分析1 MdFRK2 基因的克隆和序列分析利用前人報(bào)道的番茄 LeFRK2 序列在蘋果基因組數(shù)據(jù)庫中搜索，與其同源度列編號(hào)為 MD04G1042400。據(jù)此，本試驗(yàn)克隆了 MD04G1042400 的開放閱RF），命名為 MdFRK2。通過 DNAMAN 軟件將測序結(jié)果與蘋果基因組中預(yù)序列進(jìn)行核酸序列比對，其一致性高達(dá) 95.93%，表明克隆到的基因即為正RK2 基因（圖 2-1）。MdFRK2 基因的 ORF 全長 990 bp，編碼 330 個(gè)氨基酸殘?zhí)O果基因組的第 0 號(hào)染色體上，含有 4 個(gè)外顯子和 3 個(gè)內(nèi)含子，全長 3124 b。
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本文編號(hào)：2890218
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