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山药异淀粉酶基因克隆及其在淀粉代谢中的作用

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为了明确异淀粉酶基因(ISA3)在山药淀粉代谢中的作用,该研究以'毕克齐'和'大和长芋'山药为试验材料,测定了块茎中淀粉及组分含量和异淀粉酶活性等;采用RT-PCR技术克隆了ISA3,并进行生物学分析及山药块茎不同膨大期和不同组织间ISA3基因的表达等.结果表明:(1)山药'大和长芋'的直链淀粉、支链淀粉和总淀粉含量均显著高于'毕克齐',且两品种的淀粉含量随生长发育的变化均呈先升高后降低的趋势,并均于种植后120 d时达到最高,但'毕克齐'的异淀粉酶(ISA)活性在整个膨大期均高于'大和长芋'.(2)成功克隆获得山药ISA3开放阅读框长1584 bp,编码527个氨基酸;ISA3为亲水性蛋白.(3)不同品种块茎在膨大时期的ISA3基因表达趋势不同,'毕克齐'中呈先显著上调随后下调,而在'大和长芋'中表达总体下调,且在山药的叶、茎和块茎中均有表达,存在明显的组织特异性.(4)ISA活性与山药淀粉及支链淀粉含量呈显著和极显著正相关关系,但ISA活性与ISA3的表达量呈负相关关系.研究表明,异淀粉酶参与了山药块茎中淀粉的合成,且主要对支链淀粉的合成起关键作用,ISA3基因的表达可能对异淀粉酶活性和淀粉的合成起负调控作用.
Cloning of Isoamylase Gene in Yam and Its Role in Starch Metabolism

赵令敏、张艳芳、邢丽南、葛明然、刘小燕、霍秀文

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内蒙古农业大学园艺与植物保护学院,内蒙古自治区野生特有蔬菜种质资源与种质创新重点实验室,呼和浩特 010019

鄂尔多斯市农牧业科学研究院,内蒙古鄂尔多斯 017000

山药 异淀粉酶 基因克隆 表达分析

国家自然科学基金内蒙古自治区科技计划

318605582020GG0044

2022

10.7606/j.issn.1000-4025.2022.11.1827

西北植物学报
西北农林科技大学,陕西省植物学会

西北植物学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.031
ISSN：1000-4025
年,卷(期)：2022.42(11)
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