文档介绍：山东师范大学
硕士学位论文
花生(Arachis hypogaea L.)球蛋白基因cDNA的克隆及其表达
研究
姓名:杨辉霞
申请学位级别:硕士
专业:发育生物学
指导教师:毕玉平
20040428
獬字:彳护孑中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得——物提艮签字日期:年尸月编签字目期:年缸月导师签字:彳吐。御独创声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文ⅲ喝缑挥衅渌枰L乇鹕鞯模纠缚煽或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名:未甍作者、导婚间蘑匀垒文公布
花生球蛋白基因的克隆及其表达研究摘要豆类植物种子贮藏蛋白是人类膳食蛋白的三大来源之一,对于动物蛋白来源供应不足的发展中国家尤为重要。但是大多数豆类贮藏蛋白缺乏某些人类必需氨基酸,尤其是含硫氨基酸蛋氨酸和半胱氨酸;另外,已鉴定的一些植物过敏原也属于豆类贮藏蛋白。因此,豆类贮藏蛋白品质亟待改良。通过基因工程手段改良蛋白品质,提高必需氨基酸的含量,降低其过敏原性已被证明是一种有效的手段。为克隆花生贮藏蛋白基因我们建立了花生未成熟种子的文库。根据大豆球蛋白基因的保守区设计特异引物,%以上,与花生球蛋白基因耐葱晕ィ得鞲闷尉褪腔ㄉ虻鞍基因的片段。以该片段作探针采用噬菌体原位杂交法从上述文库中筛选到一个阳性克隆,用椒ɡ┰霾迦肫尾⒀强寺〉絧甌载体上,测序分析证明其为包含个核苷酸的一个开放阅读框,编码霭被帷=徊椒治霰砻鞲胏编码的多肽链经过翻译后加工成为成熟的酸性亚基和碱性亚基,这与大豆球蛋白和豌豆球蛋白的合成过程类似。推定的氨基酸序列包含两个保守的“毙鞴褂颍媒构域对于花生球蛋白的过敏原性、耐热性以及抗蛋白酶消化等功能均具有重要意义。通过印迹杂交初步研究了花生球蛋白基因的表达模式。在种子发育的第一个阶段就有球蛋白基因的微量表达,在后三个阶段表达量一直持续很高。但在花生叶片和种皮中没有检测到球蛋白基因的表达,表明花生球蛋白基因的表达受发育阶段的调控并具有组织特异性,与其它豆类植物的球蛋白类似,调控主要发生在转录水平上。我国的花生产量居世界首位,山东省又是花生的主要产区,但目前花生优质种质资源匮乏,通过基因工程手段改良花生品质前景广阔。本实验室构建了花生未成熟种子的文库并筛选到一个新的花生球蛋白基因的全长序列,为该基因家族甁球蛋白基因曲克小反其表迭叶究
二者通过二硫键相连,表明花生球蛋白和大豆、豌豆球蛋白的翻译后加工过程存在相似性,进一步说明蛋白质的翻译后加工修饰过程具有高度的保守性。关键词:花生文库花生球蛋白寺中图分类号:花生虻鞍谆鷆寺》雌浔淼芯%,,.甌..瓵瑆.,甌
.篜:花生痵虻鞍谆誧寺》雌洳傻谰西..甧”,瓽甌,,.
符号说明英文缩写英文全名中文牛血清白蛋白果针入土天数受粉后天数乙二胺四乙酸异丙基一硫代半乳糖苷多聚酶链式反应反转录三羌谆氨基甲烷非翻译区讳逡一氯逫哚一狣乳糖花生甁球蛋白基园曲克隆最其舂迭研究一—狣厂—猤—!————!猧
第一部分文献综述一大豆贮藏蛋白基因及其表达调控研究进展蠖骨虻鞍谆蚣捌浔泶锏骺豆类植物的种子贮藏蛋白多为盐溶球蛋白,它们在种子发育过程中合成并贮存在蛋白体中,种子萌发时降解,为发育中的幼苗提供氮源和碳源。根据沉降系数不同,球蛋白可分为鞍琢酱罄唷O旅嬉远箍浦参锏哪J街参锎蠖刮@得贮藏蛋白的研究进展。大豆种子贮藏蛋白的含量远远高于其它作物,占种子干重的%以上,是人类食物和动物饲料的主要植物蛋白来源,具有极高的经济价值M保⒂械拇蠖怪子也是研究高等植物基因表达调控的极好系统,因为开花这一过程会激发一些组织特异性基因的表达,导致种子中少数几种贮藏蛋白的大量合成。有人估算一粒大豆种子在发育过程中一天内就合成鞍字蔲。大豆贮藏蛋白中蠖骨虻鞍伴大豆球蛋白甲艿鞍椎ィ渌鞍谆拱迕植物凝集素鸵鹊鞍酌敢种萍等【拧V氐鞍的主要功能是提供种子萌发时所需的氮源和碳源,而没有催化活性‘。大豆球蛋白大豆球蛋白是大豆种子的主要贮藏蛋白,占种子干重的%左右,积累于子叶细胞的蛋白体中4又肿又刑崛〉拇蠖骨虻鞍孜A厶甯春衔铮肿恿拷之间。每个六聚体复合物包含两个三聚体,每个三聚体龅ヌ组成,每一单体又包含一条酸性多肽链和一条碱性多肽链,这两条多肽链来自同一前体,系前体在蛋白体中被剪切形成,两条多肽链之间由二硫键相连“⋯。现已鉴定出五种单体,分为两大类啊啊大豆球蛋白基因大豆基因组中存在多个大豆球蛋白基因及大豆球蛋白相关基因,它们之间具有很高的同源性‘等分析了这些基