中文摘要
马铃薯块茎低温糖化是一个极为复杂的代谢网络,前期研究表明,马铃薯块茎低温糖化与转化酶活性升高相关,其中酸性转化酶是其关键因子。酸性转化酶的表达及其活性的调控受诸多因子调节。本研究拟通过对马铃薯酸性转化酶启动子区段分析,获得转化酶诱导表达调控核心元件;利用酵母单杂交,分离得到调控其转录表达的转录因子,明确转化酶基因表达调控信息;同时通过酵母双杂交和双分子荧光定位分析,分离与鉴定低温贮藏过程中与马铃薯块茎酸性转化酶互作的蛋白,获得对低温糖化具有调节作用的抑制子及其与酸性转化酶的互作模式,明确它们间相互作用对马铃薯块茎还原糖积累的影响。研究结果将从蛋白质与核酸互作和蛋白质与蛋白质互作的角度,阐明马铃薯块茎低温贮藏过程中转化酶调控网络及其与马铃薯抗低温糖化的分子关联机制,为通过转化酶的活性调节控制低温糖化提供理论支持和物质基础,从而推动马铃薯油炸加工品质育种进程。
结题摘要
马铃薯酸性转化酶Stinv1在马铃薯块茎低温糖化过程中起着重要的作用。为了明确块茎低温贮藏过程中酶活性调控方式,本研究通过对Stinv1上游启动子调控区域及互作蛋白进行了分离与鉴定,结果表明转化酶启动子中存在低温诱导、蔗糖诱导等调控元件;同时,酵母单杂交和EMSA分析表明,其基因地位诱导表达受CBF调节。通过酵母双杂交和双分子荧光定位分析表明,Stinv1蛋白与已知23个潜在蛋白存在互作,其中包括对其活性直接具有调控作用的StInvInh2和StubSNF1蛋白。基因功能分析表明,这两个基因均在转化酶的活性及马铃薯块茎抗低温糖化方面有一定的功能。转化酶、转化酶抑制子及SnRK复合体个亚基间的互作关系分析表明,环境因子变化,特别是温度变化,对这三者间所形成的蛋白复合体构想变化,可能改变转化酶及其抑制子间的结合,从而导致还原糖含量的变化。本课题研究结果从蛋白质与核酸互作和蛋白质与蛋白质互作的角度,阐明马铃薯块茎低温贮藏过程中转化酶调控网络及其与马铃薯抗低温糖化的分子机制,为通过转化酶的活性调节控制低温糖化提供理论支持和物质基础。
