[發(fā)明專利]一種蔗糖轉(zhuǎn)化酶及其編碼基因的應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010138887.2
• 申請日: 2010-03-19
• 公開（公告）號: CN101812434A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐朝榮;劉術(shù)金;陽江華;王岳坤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所
• 主分類號: C12N9/26
• 分類號: C12N9/26;C12N15/56;C12N15/63;C12N5/10;C12N1/00;C12N1/21;C12P19/14;C12R1/19;A01H1/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種橡膠樹膠乳蔗糖轉(zhuǎn)化酶及其編碼基因與應(yīng)用。

背景技術(shù)

蔗糖轉(zhuǎn)化酶(β-D-呋喃果糖苷酶)催化蔗糖不可逆地降解為葡萄糖和果糖。在高 等植物中，蔗糖轉(zhuǎn)化酶是一個中等大小的基因家族，包含十幾個到二十幾個基因。根 據(jù)亞細(xì)胞定位不同，蔗糖轉(zhuǎn)化酶分為細(xì)胞壁、液泡和胞質(zhì)三類。根據(jù)最適酶活pH值 的不同，又可將蔗糖轉(zhuǎn)化酶分為酸性和中性/堿性兩類，其中細(xì)胞壁和液泡蔗糖轉(zhuǎn)化酶 屬于酸性轉(zhuǎn)化酶(Ac-Inv)，最適酶活pH值為4.5～5.0，胞質(zhì)蔗糖轉(zhuǎn)化酶的最適酶活 pH值為7.0～8.0，屬于中性/堿性蔗糖轉(zhuǎn)化酶(N/A-Inv)。

許多研究證實，植物蔗糖轉(zhuǎn)化酶廣泛參與韌皮部裝載和卸載、生長發(fā)育調(diào)節(jié)、生 物和非生物脅迫應(yīng)答，并且在光合產(chǎn)物同化碳分配中起核心調(diào)控作用，是決定作物經(jīng) 濟產(chǎn)量的關(guān)鍵酶。早期蔗糖轉(zhuǎn)化酶的研究集中在Ac-Inv上，而對N/A-Inv的研究較少。 近幾年，有關(guān)N/A-Inv的研究不斷增多，許多研究證實這類轉(zhuǎn)化酶在一些大量需求單 糖或己糖的生物過程，如產(chǎn)能和生物合成中發(fā)揮重要作用。Wang等人(2000)指出， 在缺水條件下N/A-Inv可能參與控制甘薯細(xì)胞中的碳水化合物分配和能量產(chǎn)生(Wang HL，Lee?PD，Chen?WL，Huang?DJ，Su?JC.2000.Osmotic?stress-induced?changes?of?sucrose metabolism?in?cultured?sweet?potato?cells.J?Exp?Bot?51：1991-1999)；Fernandes等人 (2004)發(fā)現(xiàn)，在鹽脅迫條件下，白花羽扇豆的N/A-Inv酶活性和葡萄糖消耗同時增 加了，推測這樣可保障ATP和NAD(P)H的持續(xù)供給，是避免或修復(fù)鹽漬傷害所必需 的(Fernandes?FM，Arrabaca?MC，Carbalho?LMM.2004.Sucrose?metabolism?in?Lupinus albus?L.under?salt?stress.Biol?Plant?48：317-319)；在桃樹中，推測N/A-Inv的活性在控 制果實中的糖含量，以及果實生長發(fā)育中發(fā)揮重要作用(Nonis?A，Ruperti?B，F(xiàn)alchi?R， Casatta?E，Enferadi?ST，Vizzotto?G.2007.Differential?expression?and?regulation?of?a?neutral invertase?encoding?gene?from?peach(Prunus?persica)：evidence?for?a?role?in?fruit development.Physiologia?Plantarum?129：436-446.)；Kim等人(2007)的研究顯示，在 鹽脅迫條件下，蔗糖降解產(chǎn)物可能通過一個復(fù)雜的代謝網(wǎng)絡(luò)最終產(chǎn)生氨基酸和甘氨酸 甜菜堿，而這些物質(zhì)是參與逆境脅迫(如缺水或冷脅迫)應(yīng)答的高效植物細(xì)胞滲透調(diào) 節(jié)劑(Kim?JK，Bamba?T，Harada?K，F(xiàn)ukusaki?E，Kobayashi?A.2007.Time-course?metabolic profiling?in?Arabidopsis?thaliana?cell?cultures?after?salt?stress?treatment.J.Exp.Bot.58：415 -424)；Vargas等人(2007)的研究發(fā)現(xiàn)，由N/A-Inv催化的蔗糖降解可能是植物為滿 足高能需求和合成化合物以應(yīng)對不良環(huán)境所產(chǎn)生的一種普遍性應(yīng)答機制的早期反應(yīng) (Vargas?WA，Pontis?HG，Salerno?G.2007.Differential?expression?of?alkaline?and?neutral invertases?in?response?to?environmental?stresses：characterization?of?an?alkaline?isoform?as?a stress-response?enzyme?in?wheat?leaves.Planta?226：1535-1545)。