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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 甘蔗SPSⅢ基因5'側(cè)翼序列的克隆及分析
- 來(lái)源：
- 第十一屆“挑戰(zhàn)杯”國(guó)賽作品
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
- 本研究針對(duì)我國(guó)重要的糖料作物甘蔗進(jìn)行分子生物學(xué)方面的深入研究，位于基因5'上游的啟動(dòng)子被認(rèn)為是調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄的主要因素。它與RNA聚合酶及反式作用因子的相互作用是轉(zhuǎn)錄調(diào)控的實(shí)質(zhì)，在某種程度上決定基因表達(dá)的時(shí)空順序。項(xiàng)目采用多項(xiàng)新技術(shù)克隆蔗糖磷酸合成酶基因5'側(cè)翼序列。計(jì)算機(jī)國(guó)際聯(lián)網(wǎng)查詢結(jié)果表明，國(guó)內(nèi)外均未見甘蔗蔗糖磷酸合成酶基因啟動(dòng)子克隆與功能分析的報(bào)道。本研究從我國(guó)高糖甘蔗品種中克隆甘蔗蔗糖磷酸合成酶基因5'側(cè)翼序列，研究的進(jìn)行將填補(bǔ)該領(lǐng)域的空白。
- 詳細(xì)介紹：
- 本研究使用接頭連接PCR法從甘蔗基因組中克隆擴(kuò)增先前未知的SPSⅢ基因5’側(cè)翼序列。并在此基礎(chǔ)上，將不同長(zhǎng)度的SPSⅢ基因5'端側(cè)翼序列片段與GUS融合，構(gòu)建嵌合基因，進(jìn)行檢測(cè)啟動(dòng)子活性的5'端缺失分析。微彈轟擊甘蔗愈傷組織觀測(cè)GUS瞬時(shí)表達(dá)，證實(shí)所克隆到的5’側(cè)翼序列具有啟動(dòng)子活性。借助報(bào)告基因GUS的表達(dá)，判斷不同長(zhǎng)度啟動(dòng)子片段的活性，初步確定啟動(dòng)子片段上可能存在的轉(zhuǎn)錄調(diào)控區(qū)域。本實(shí)驗(yàn)克隆并分析SPSⅢ 5'側(cè)翼序列，分析甘蔗SPSⅢ基因5'側(cè)翼序列的缺失表達(dá)為通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段研究該基因的表達(dá)調(diào)控奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 接頭連接PCR從甘蔗基因組中克隆擴(kuò)增未知的SPSⅢ基因5’側(cè)翼序列。將不同長(zhǎng)度的SPSⅢ基因5'端側(cè)翼序列片段與GUS融合，構(gòu)建嵌合基因，對(duì)啟動(dòng)子活性的5'端缺失分析。微彈轟擊甘蔗愈傷組織觀測(cè)GUS瞬時(shí)表達(dá)，證實(shí)所克隆到的5’側(cè)翼序列具有啟動(dòng)子活性。判斷不同長(zhǎng)度啟動(dòng)子片段的活性，實(shí)驗(yàn)克隆并分析SPSⅢ5'側(cè)翼序列，進(jìn)行甘蔗SPSⅢ基因5'側(cè)翼序列的缺失表達(dá)分析，為深入研究該基因的表達(dá)調(diào)控奠定基礎(chǔ)。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 本研究針對(duì)我國(guó)重要的糖料作物甘蔗進(jìn)行分子生物學(xué)方面的深入研究，項(xiàng)目采用多項(xiàng)新技術(shù)克隆蔗糖磷酸合成酶基因5'側(cè)翼序列。計(jì)算機(jī)國(guó)際聯(lián)網(wǎng)查詢結(jié)果表明，國(guó)內(nèi)外均未見甘蔗蔗糖磷酸合成酶基因啟動(dòng)子克隆與功能分析的報(bào)道。本研究從我國(guó)高糖甘蔗品種中克隆甘蔗蔗糖磷酸合成酶基因5'側(cè)翼序列，研究的進(jìn)行將填補(bǔ)該領(lǐng)域的空白。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 該項(xiàng)目為進(jìn)一步進(jìn)行SPS基因啟動(dòng)子活性分析和啟動(dòng)子上不同轉(zhuǎn)錄區(qū)域確定奠定了基礎(chǔ)，研究成果對(duì)轉(zhuǎn)錄水平人工調(diào)控SPS基因的表達(dá)有一定的借鑒意義。借此初步了解基因上游調(diào)控序列影響下游SPS時(shí)空特異性轉(zhuǎn)錄的分子機(jī)制。確定了今后的研究方向應(yīng)集中于克隆相關(guān)啟動(dòng)子序列，研究和分析啟動(dòng)子的效能.
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本研究使用接頭連接PCR法從甘蔗基因組中克隆擴(kuò)增先前未知的SPSⅢ基因5’側(cè)翼序列。并在此基礎(chǔ)上，將不同長(zhǎng)度的SPSⅢ基因5'端側(cè)翼序列片段與GUS融合，構(gòu)建嵌合基因，進(jìn)行檢測(cè)啟動(dòng)子活性的5'端缺失分析。微彈轟擊甘蔗愈傷組織觀測(cè)GUS瞬時(shí)表達(dá)，證實(shí)所克隆到的5’側(cè)翼序列具有啟動(dòng)子活性。借助報(bào)告基因GUS的表達(dá)，判斷不同長(zhǎng)度啟動(dòng)子片段的活性，初步確定啟動(dòng)子片段上可能存在的轉(zhuǎn)錄調(diào)控區(qū)域。本實(shí)驗(yàn)克隆并分析SPSⅢ 5'側(cè)翼序列，分析甘蔗SPSⅢ基因5'側(cè)翼序列的缺失表達(dá)為通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段研究該基因的表達(dá)調(diào)控奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
獲獎(jiǎng)情況
- 無(wú)
鑒定結(jié)果
參考文獻(xiàn)
- [1] Sugiharto B,Sakakibam H,Sumadi ST, et a1. Differential expression of two genes for sucrose phosphate synthase in sugarcane:molecular cloning of the cDNAs and comparative analysis of gene expression[J]. Plant Cell Physio1, 1997, 38: 961-965 [2] Lunn JE, MacRae E. New complexities in the synthesis of sucrose[J]. Curr Opin Plant Biol, 2003, 6(3): 208-214. [3] Lunn JE. Evolution of Sucrose Synthesis[J]. Plant Physiol, 2002, 128(4): 1490-1500. [4] Lunn JE. Sucrose-phosphatase gene families in plants[J]. Gene, 2003, 303: 187-196. [5] Lunn JE, MacRae E. New complexities in the synthesis of sucrose[J]. Curr Opin Plant Biol, 2003, 6(3): 208-214. [6] Lunn JE, Gillespie VJ, Furbank RT. Expression of a cyanobacterial sucrose-phosphate synthase from Synechocystis sp. PCC 6803 in transgenic plants[J]. J Exp Bot, 2003, 54(381): 223-237.
同類課題研究水平概述
- 國(guó)內(nèi)外都較少涉及SPS轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控研究,國(guó)內(nèi)的相關(guān)報(bào)道大都圍繞在對(duì)SPS活力生理指標(biāo)的測(cè)定；國(guó)外的研究者注重在生化及分子水平上的理論研究，特別是翻譯完成后在蛋白相關(guān)位置的磷酸化以及異構(gòu)化等酶水平的調(diào)節(jié)。但大量的研究表明SPS只有在一定的發(fā)育階段，在一定的組織中才會(huì)起始表達(dá)，這必然涉及到基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控的問題。計(jì)算機(jī)國(guó)際聯(lián)網(wǎng)查詢結(jié)果表明，國(guó)內(nèi)外均未見甘蔗蔗糖磷酸合成酶基因啟動(dòng)子克隆與功能分析的報(bào)道。本研究從我國(guó)高糖甘蔗品種中克隆甘蔗蔗糖磷酸合成酶基因5'側(cè)翼序列，研究的進(jìn)行將填補(bǔ)該領(lǐng)域的空白。
