基本信息
- 项目名称：
- 甘蔗SPSⅢ基因5'侧翼序列的克隆及分析
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本研究针对我国重要的糖料作物甘蔗进行分子生物学方面的深入研究，位于基因5'上游的启动子被认为是调节基因转录的主要因素。它与RNA聚合酶及反式作用因子的相互作用是转录调控的实质，在某种程度上决定基因表达的时空顺序。项目采用多项新技术克隆蔗糖磷酸合成酶基因5'侧翼序列。计算机国际联网查询结果表明，国内外均未见甘蔗蔗糖磷酸合成酶基因启动子克隆与功能分析的报道。本研究从我国高糖甘蔗品种中克隆甘蔗蔗糖磷酸合成酶基因5'侧翼序列，研究的进行将填补该领域的空白。
- 详细介绍：
- 本研究使用接头连接PCR法从甘蔗基因组中克隆扩增先前未知的SPSⅢ基因5’侧翼序列。并在此基础上，将不同长度的SPSⅢ基因5'端侧翼序列片段与GUS融合，构建嵌合基因，进行检测启动子活性的5'端缺失分析。微弹轰击甘蔗愈伤组织观测GUS瞬时表达，证实所克隆到的5’侧翼序列具有启动子活性。借助报告基因GUS的表达，判断不同长度启动子片段的活性，初步确定启动子片段上可能存在的转录调控区域。本实验克隆并分析SPSⅢ 5'侧翼序列，分析甘蔗SPSⅢ基因5'侧翼序列的缺失表达为通过实验手段研究该基因的表达调控奠定坚实的基础。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 接头连接PCR从甘蔗基因组中克隆扩增未知的SPSⅢ基因5’侧翼序列。将不同长度的SPSⅢ基因5'端侧翼序列片段与GUS融合，构建嵌合基因，对启动子活性的5'端缺失分析。微弹轰击甘蔗愈伤组织观测GUS瞬时表达，证实所克隆到的5’侧翼序列具有启动子活性。判断不同长度启动子片段的活性，实验克隆并分析SPSⅢ5'侧翼序列，进行甘蔗SPSⅢ基因5'侧翼序列的缺失表达分析，为深入研究该基因的表达调控奠定基础。
科学性、先进性及独特之处
- 本研究针对我国重要的糖料作物甘蔗进行分子生物学方面的深入研究，项目采用多项新技术克隆蔗糖磷酸合成酶基因5'侧翼序列。计算机国际联网查询结果表明，国内外均未见甘蔗蔗糖磷酸合成酶基因启动子克隆与功能分析的报道。本研究从我国高糖甘蔗品种中克隆甘蔗蔗糖磷酸合成酶基因5'侧翼序列，研究的进行将填补该领域的空白。
应用价值和现实意义
- 该项目为进一步进行SPS基因启动子活性分析和启动子上不同转录区域确定奠定了基础，研究成果对转录水平人工调控SPS基因的表达有一定的借鉴意义。借此初步了解基因上游调控序列影响下游SPS时空特异性转录的分子机制。确定了今后的研究方向应集中于克隆相关启动子序列，研究和分析启动子的效能.
学术论文摘要
- 本研究使用接头连接PCR法从甘蔗基因组中克隆扩增先前未知的SPSⅢ基因5’侧翼序列。并在此基础上，将不同长度的SPSⅢ基因5'端侧翼序列片段与GUS融合，构建嵌合基因，进行检测启动子活性的5'端缺失分析。微弹轰击甘蔗愈伤组织观测GUS瞬时表达，证实所克隆到的5’侧翼序列具有启动子活性。借助报告基因GUS的表达，判断不同长度启动子片段的活性，初步确定启动子片段上可能存在的转录调控区域。本实验克隆并分析SPSⅢ 5'侧翼序列，分析甘蔗SPSⅢ基因5'侧翼序列的缺失表达为通过实验手段研究该基因的表达调控奠定坚实的基础。
获奖情况
- 无
鉴定结果
参考文献
- [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.
同类课题研究水平概述
- 国内外都较少涉及SPS转录水平的调控研究,国内的相关报道大都围绕在对SPS活力生理指标的测定；国外的研究者注重在生化及分子水平上的理论研究，特别是翻译完成后在蛋白相关位置的磷酸化以及异构化等酶水平的调节。但大量的研究表明SPS只有在一定的发育阶段，在一定的组织中才会起始表达，这必然涉及到基因转录调控的问题。计算机国际联网查询结果表明，国内外均未见甘蔗蔗糖磷酸合成酶基因启动子克隆与功能分析的报道。本研究从我国高糖甘蔗品种中克隆甘蔗蔗糖磷酸合成酶基因5'侧翼序列，研究的进行将填补该领域的空白。
