摘要
木薯，世界三大薯类之一，被赞誉为“淀粉之王”，主要分布在我国广西、广东、云南、海南等地区，全球栽培面积超过2400万公顷。因其高光效、高淀粉积累的特性，木薯被认为是重要的粮食作物和能源作物。蔗糖合酶是光合产物蔗糖进入多种代谢途径的第一个关键酶，能够可逆催化蔗糖和UDP生成UDPG和果糖，UDPG是淀粉合成的底物。蔗糖合酶活性显著影响植物体内蔗糖含量和淀粉合成效率，是作物中衡量库强指标。木薯块根中表达量最高的蔗糖合酶基因是Sus1基因，本研究是在马铃薯中过表达木薯Sus1基因，培育高淀粉马铃薯新种质。中国是马铃薯淀粉进口第一大国，对高精马铃薯淀粉需求尤为突出，因此开发高淀粉马铃薯新种质具有较好的应用前景和现实意义。目前木薯块根淀粉积累相关蔗糖合酶基因的研究报道较少，转木薯蔗糖合酶Ⅰ培育高淀粉马铃薯新种质的相关研究处于空白，本研究进一步推动转基因高淀粉马铃薯领域研究，对转基因马铃薯领域的研发现状及其发展具有积极作用。 本研究通过克隆木薯Sus1基因，构建过表达载体，CaMV35Spro∷MeSus1，利用马铃薯遗传转化技术获得Basta抗性再生马铃薯植株，对再生马铃薯植株进行DNA和RNA水平检测，确定转Sus1基因马铃薯植株，进行扩繁、移栽，收获时考察转Sus1基因马铃薯块茎的生理生化指标。根据转Sus1基因马铃薯植株块茎干物质、淀粉、还原糖的含量测定为转MeSus1基因培育高淀粉马铃薯新种质提供初步科学依据。本研究的结果如下: 1.构建MeSus1基因的过表达载体，CaMV35Spro∷MeSus1。 2.通过马铃薯遗传转化获得了62株再生马铃薯植株，经过DNA和RNA水平检测及qRT-PCR检测MeSus1基因表达量，最终确定了移栽的10个转MeSus1基因马铃薯株系(B1-B10)。 3.考察转基因马铃薯株系及野生马铃薯植株的生理生化指标发现，B1、B2、B7、B10株系块茎的还原糖含量高于野生型，B3、B4、B5、B6、B8、B9株系块茎的还原糖含量低于野生型。B1株系和野生型的块茎干物质率约为23.0％，其余株系块茎干物质率在18.0％-22.0％之间。低于野生型。B1-B10各株系块茎淀粉含量低于野生对照组。
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