擬南芥類(lèi)糖苷水解酶基因AtGHL的功能研究.pdf

1、作為生物體四大有機(jī)分子之一,糖的代謝是整個(gè)生物代謝的中心。它既是植物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中重要的結(jié)構(gòu)組分,又是一種細(xì)胞間用于通訊的信號(hào)分子。糖類(lèi)的代謝主要包括合成、修飾、分解等過(guò)程,參與這些過(guò)程的酶根據(jù)功能不同各司其職。如糖類(lèi)的合成需要糖基轉(zhuǎn)移酶(glycosyltransferases);糖類(lèi)的修飾需要糖脂酶(carbohydrateesterases);分解則需要糖苷水解酶和多糖裂解酶(glycosidehydrolasesandpoly

2、saccharidelyases)等。
　　 糖苷水解酶(glycosidehydrolase,GH)亦稱(chēng)為糖苷酶,是作用于各種糖苷或寡糖使糖苷鍵水解的酶類(lèi)總稱(chēng)。根據(jù)氨基酸序列,可以將糖苷水解酶劃分為130個(gè)家族(GHs),但是至今仍有很多基因沒(méi)有被分到任何一個(gè)家族中。擬南芥基因組中已鑒定出401個(gè)糖苷水解酶基因,分別屬于35個(gè)不同家族。糖苷水解酶作為糖類(lèi)代謝的關(guān)鍵組分,其生物學(xué)功能得到了廣泛的研究。
　　 本文利用反向

3、遺傳學(xué),借助遺傳轉(zhuǎn)化和RT-PCR等生化和分子生物學(xué)手段,研究了擬南芥中兩個(gè)新的類(lèi)糖苷酶基因AtGHL1和AtGHL2的生物學(xué)功能。研究發(fā)現(xiàn):
　　 1.通過(guò)生物信息學(xué)分析,AtGHL1和AtGHL2兩個(gè)基因的核苷酸及氨基酸序列同源性達(dá)90％以上,其編碼蛋白均有糖苷酶特有的DuF1680復(fù)合結(jié)構(gòu)域和類(lèi)6-發(fā)卡糖苷酶,但這兩個(gè)基因沒(méi)有被歸屬到目前分類(lèi)的任何糖苷酶家族中,為兩個(gè)新型的類(lèi)糖苷水解酶。
　　 2.通過(guò)PCR鑒定及

4、RT-PCR檢測(cè),分別獲得了AtGHL1和AtGHL2的基因缺失突變體ghl1和ghl2;通過(guò)RNAi載體的構(gòu)建及遺傳轉(zhuǎn)化,獲得兩個(gè)基因表達(dá)均下調(diào)的轉(zhuǎn)基因植株ghli。表型檢測(cè)發(fā)現(xiàn),各突變體均存在雄蕊缺失的現(xiàn)象,表明AtGHL基因可能參與了雄蕊發(fā)育的過(guò)程。
　　 3.根據(jù)擬南芥遺傳轉(zhuǎn)化株中報(bào)告基因GUS和YFP的表達(dá),發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)基因主要在幼苗、蓮座葉及花等器官的輸導(dǎo)組織中表達(dá)。亞細(xì)胞定位結(jié)果顯示,AtGHL定位于細(xì)胞壁。