荸荠淀粉合成酶AGPase的基因克隆及表达分析

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NTP_transferase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.