CN105061570A - 植物淀粉合成相关蛋白IbSSI及其编码基因与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种植物淀粉合成相关蛋白IbSSI及其编码基因与应用。本发明所提供的植物淀粉合成相关蛋白IbSSI为1)或2)或3)：1)氨基酸序列是序列表序列2所示的蛋白质；2)在序列表序列2所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；3)将1)或2)所示的蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与植物淀粉合成相关的蛋白质。实验证明，本发明提供的植物淀粉合成相关蛋白IbSSI及其编码基因能增加植物淀粉总含量和/或改变淀粉品质。

Description

植物淀粉合成相关蛋白IbSSI及其编码基因与应用
技术领域
本发明属于生物技术领域，具体涉及一种植物淀粉合成相关蛋白IbSSI及其编码基因与应用。
背景技术
甘薯(Ipomoeabatatas(L.)Lam.)是一种重要的粮食、饲料以及工业原料用作物，并且在当今世界上作为一种新型能源植物，其地位显得尤为重要。我国是世界上最大的甘薯生产国，年种植面积348.2万公顷，占世界总种植面积的43.0％，年产量占世界总产量的68.6％。我国目前正处于飞速发展时期，对能源的需求持续增加，因此寻找新的可替代能源将是一项长期的战略性工作。甘薯作为一种块根作物，含丰富的淀粉，而淀粉又是目前工业乙醇生产的重要原料之一，因此通过对甘薯淀粉生物合成途径相关蛋白的深入研究，提高甘薯淀粉总含量与品质，对于增加甘薯在新能源领域的应用价值非常有意义。
甘薯是无性繁殖作物，种间、种内杂交不亲和性严重限制了甘薯育种中的资源利用和亲本自由组配，育种实践表明，用常规杂交育种方法难以选育出优质、高产、耐盐抗旱的甘薯新品种。利用基因工程技术培育甘薯新品种，可以减少甘薯种质的退化，提高甘薯的产量和品质，具有较好的环境效益和社会效益。
植物淀粉是大多数植物种子或块茎的主要组成部分，在人类生活中起着举足轻重的作用。植物淀粉主要是由两类葡糖聚体组成：(1)直链淀粉，由1000-5000个葡糖残基以α-1,4糖苷键呈线性连接的葡聚糖直链，很少或没有α-1,6糖苷键分支；(2)支链淀粉，由线性的α-1,4葡聚糖苷链在α-1,6糖苷键部位产生葡聚糖分支构成的一束葡糖聚体(polymerization，DP)，分子量大约在105-106葡糖残基单位左右。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何提高植物淀粉的总含量和/或改变淀粉品质。
为解决上述问题，本发明首先提供了一种植物淀粉合成相关蛋白。
本发明所提供的植物淀粉合成相关蛋白，名称为IbSSI，来源于甘薯(Ipomoeabatatas(L.)Lam.)，是如下1)或2)或3)的蛋白质：
1)氨基酸序列是序列表序列2所示的蛋白质；
2)在序列表序列2所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；
3)将1)或2)所示的蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与植物淀粉合成相关的蛋白质。
其中，序列表序列2由657个氨基酸残基组成。
为了使a)中的蛋白质便于纯化，可在序列表序列2所示的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。
表1、标签的序列
标签 残基 序列
Poly-Arg 5-6(通常为5个) RRRRR
Poly-His 2-10(通常为6个) HHHHHH
FLAG 8 DYKDDDDK
Strep-tag II 8 WSHPQFEK
c-myc 10 EQKLISEEDL
上述c)中的蛋白质IbSSI，所述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加为不超过10个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。
上述c)中的蛋白质IbSSI可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。
上述c)中的蛋白质IbSSI的编码基因可通过将序列表序列1所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变，和/或在其5′端和/或3′端连上表1所示的标签的编码序列得到。
编码所述IbSSI的核酸分子也属于本发明的保护范围。
所述编码IbSSI的核酸分子可为如下(1)或(2)或(3)或(4)所示的DNA分子：
(1)核苷酸序列是序列表序列1所示的DNA分子；
(2)编码区如序列表序列1所示的DNA分子；
(3)与(1)或(2)限定的核苷酸序列具有80％或80％以上同一性，且编码所述IbSSI的DNA分子；
(4)在严格条件下与(1)或(2)限定的核苷酸序列杂交，且编码所述IbSSI的DNA分子。
其中，所述核酸分子可以是DNA，如cDNA、基因组DNA或重组DNA；所述核酸分子也可以是RNA，如mRNA或hnRNA等。
其中，序列表序列1由1974个核苷酸组成，序列表序列1的核苷酸编码序列表序列2所示的氨基酸序列。
本领域普通技术人员可以很容易地采用已知的方法，例如定向进化和点突变的方法，对本发明的编码IbSSI的核苷酸序列进行突变。那些经过人工修饰的，具有与本发明分离得到的IbSSI的核苷酸序列80％或者更高同一性的核苷酸，只要编码IbSSI且与植物淀粉合成相关，均是衍生于本发明的核苷酸序列并且等同于本发明的序列。
这里使用的术语“同一性”指与天然核酸序列的序列相似性。“同一性”包括与本发明的编码序列表的序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质的核苷酸序列具有80％或更高，或85％或更高，或90％或更高，或95％或更高同一性的核苷酸序列。同一性可以用肉眼或计算机软件进行评价。使用计算机软件，两个或多个序列之间的同一性可以用百分比(％)表示，其可以用来评价相关序列之间的同一性。
含有所述编码所述IbSSI的核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因细胞系也属于本发明的保护范围。
所述表达盒可为表达盒A；所述表达盒A包括启动子、编码所述IbSSI的核酸分子和终止子。所述启动子可为CaMV35S启动子、NOS启动子或OCS启动子；所述终止子可为NOS终止子或OCSpolyA终止子。
所述表达盒A的序列可为序列表序列3所示。所述表达盒A中：序列表序列3的自5’末端第1至835位为CaMV35S启动子，第848至2821位为编码所述IbSSI的核酸分子，第2838至3090位为NOS终止子。
所述重组载体可为将所述IbSSI的编码基因(即序列表序列1所示的DNA分子)通过含有所述IbSSI的编码基因的表达盒插入出发质粒得到的重组质粒。
所述重组载体可为用序列表序列1所示的DNA分子替换pCAMBIA3301的XbaI和SacI识别序列间的片段(pCAMBIA3301被限制性核酸内切酶XbaI和SacI切成一个大片段和一个小片段，该DNA为该小片段)得到的重组载体pCAMBIA3301-IbSSI，pCAMBIA3301-IbSSI表达序列表序列2所示的IbSSI。所述pCAMBIA3301与pCAMBIA3301-IbSSI的差别仅在于将pCAMBIA3301的XbaI和SacI识别序列间的DNA片段(pCAMBIA3301被限制性核酸内切酶XbaI和SacI切成一个大片段和一个小片段，该DNA为该小片段)替换为序列表序列1所示的DNA分子。在本发明的一个实施例中，所述重组载体具体可为：(A)用限制性内切酶HindIII和EcoRI双酶切植物表达载体pCAMBIA3301得到载体骨架，用限制性内切酶HindIII和EcoRI双酶切原核表达载体pBI121，回收约3032bp的片段，将所述载体骨架和所述片段连接得到重组质粒pCBGUS；(B)用序列表序列1所示的DNA分子替换重组质粒pCBGUS的XbaI和SacI识别序列间的片段(重组质粒pCBGUS被限制性核酸内切酶XbaI和SacI切成一个大片段和一个小片段，该DNA为该小片段)得到的重组载体pCB-IbSSI，pCB-IbSSI表达序列表序列2所示的IbSSI。所述pCBGUS与pCB-IbSSI的差别仅在于将pCBGUS的XbaI和SacI识别序列间的DNA片段(pCBGUS被限制性核酸内切酶XbaI和SacI切成一个大片段和一个小片段，该DNA为该小片段)替换为序列表序列1所示的DNA分子。
所述重组微生物可通过将所述重组载体导入出发微生物得到。
所述出发微生物可为酵母、细菌、藻类或真菌。所述细菌可为革兰氏阳性细菌或革兰氏阴性细菌。所述革兰氏阴性细菌可为根癌农杆菌(Agrobacteriumtumefaciens)。所述根癌农杆菌(Agrobacteriumtumefaciens)具体可为根癌农杆菌EHA105。
所述转基因植物细胞系均不包括繁殖材料。所述转基因植物理解为不仅包含将所述IbSSI基因转化受体植物得到的第一代转基因植物，也包括其子代。对于转基因植物，可以在该物种中繁殖该基因，也可用常规育种技术将该基因转移进入相同物种的其它品种，特别包括商业品种中。所述转基因植物包括种子、愈伤组织、完整植株和细胞。
所述IbSSI，或，所述编码所述IbSSI的核酸分子，或，含有所述编码所述IbSSI的核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因细胞系，在植物淀粉总含量改变和/或淀粉品质改变中的应用也属于本发明的保护范围。
所述IbSSI，或，所述编码所述IbSSI的核酸分子，或，含有所述编码所述IbSSI的核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因细胞系，在培育植物淀粉总含量改变和/或淀粉品质改变的转基因植物中的应用也属于本发明的保护范围。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种培育转基因植物的方法。
本发明所提供的一种培育转基因植物的方法，包括将编码所述IbSSI的核酸分子导入受体植物中，得到转基因植物的步骤；所述转基因植物与所述受体植物相比淀粉总含量增加和/或直链淀粉含量减少和/或支链淀粉含量增加和/或淀粉链长分布改变和/或粘度特性改变。
上述培育转基因植物的方法中，所述编码所述IbSSI的核酸分子可为如下(1)或(2)或(3)或(4)所示的DNA分子：
(1)核苷酸序列是序列表序列1所示的DNA分子；
(2)编码区如序列表序列1所示的DNA分子；
(3)与(1)或(2)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码所述IbSSI的DNA分子；
(4)在严格条件下与(1)或(2)限定的核苷酸序列杂交，且编码所述IbSSI的DNA分子。
其中，所述核酸分子可以是DNA，如cDNA、基因组DNA或重组DNA；所述核酸分子也可以是RNA，如mRNA或hnRNA等。
其中，序列表序列1由1974个核苷酸组成，序列表序列1的核苷酸编码序列表序列2所示的氨基酸序列。
上述培育转基因植物的方法中，所述受体植物可为单子叶植物或双子叶植物。所述双子叶植物可为薯蓣科植物，如甘薯(Ipomoeabatatas(L.)Lam.)。所述甘薯具体可为甘薯品种栗子香。
上述任一所述淀粉总含量改变为淀粉总含量增加。
上述任一所述淀粉品质改变为直链淀粉含量减少和/或支链淀粉含量增加和/或淀粉链长分布改变和/或淀粉粘度特性改变。
上述任一所述淀粉链长分布改变可为转基因植物与所述受体植物相比DP5-8和DP26-40的支链减少，DP9-25的支链增加。
上述任一所述淀粉粘度特性改变可为淀粉的峰值粘度和/或热浆粘度和/或冷胶粘度降低。
上述任一所述植物可为单子叶或双子叶植物。所述双子叶植物可为薯蓣科植物，如甘薯(Ipomoeabatatas(L.)Lam.)。所述甘薯具体可为甘薯品种栗子香。
实验证明，利用本发明提供的植物淀粉合成相关蛋白IbSSI及其编码基因能增加植物淀粉总含量和/或改变淀粉品质：与甘薯品种栗子香野生型植株(WT)相比，甘薯转基因株系L34的植株、甘薯转基因株系L37的植株和甘薯转基因株系L132的植株块根中淀粉总含量增加、直链淀粉含量增加、支链淀粉含量减少、DP5-8和DP26-40的支链减少、DP9-25的支链增加、淀粉的峰值粘度降低、淀粉的热浆粘度降低和淀粉的冷胶粘度降低。结果表明，植物淀粉合成相关蛋白IbSSI及其编码基因能增加植物淀粉总含量和/或改变淀粉品质。
附图说明
图1为甘薯转基因植株的PCR扩增结果。
图2为甘薯转基因植株块根淀粉的链长分布。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
下述实施例中的徐781(李秀英等，植物遗传资源学报，2003，4(3)：232-237)为一甘薯品系，公众可从中国农业大学甘薯遗传育种研究室获得，以重复本实验。
下述实施例中的栗子香(王玉萍等，中国农业科学，2003，36(9)：1000-1005)为一甘薯品种，公众可从中国农业大学甘薯遗传育种研究室获得，以重复本实验。
下述实施例中的克隆载体pMD19-T为宝生物工程(大连)公司产品，产品目录号为6013。
下述实施例中的植物表达载体pCAMBIA3301为Cambia公司产品。
下述实施例中的植物表达载体pBI121为Clontech公司产品。
实施例1、淀粉总含量改变和淀粉品质改变的转基因甘薯的获得及鉴定
一、IbSSI基因的获得
IbSSI基因的获得的步骤如下：
1、模板的获得：用植物总RNA提取试剂盒(天根生化科技(北京)有限公司产品，目录号为DP432)提取徐781幼嫩叶片的总RNA，将该总RNA用PrimeScriptTM1stStrandcDNASynthesisKit(宝生物工程(大连)有限公司)反转录出第一链cDNA。
2、合成简并引物DS-F和DS-R。
3、完成步骤1和2后，以步骤1获得的cDNA为模板，以步骤2合成的DS-F和DS-R为引物，PCR扩增获得约652bp的EST序列1并测序。依据EST序列1的序列，设计并合成引物3GSP1和3GSP2。
4、完成步骤3后，以步骤1获得的cDNA为模板，以步骤3合成的3GSP1和3GSP2为引物，利用RACE方法扩增获得IbSSI基因的3’端cDNA约910bp的序列2并测序。依据序列2的序列，设计并合成引物5GSP1、5GSP2和5GSP3。
5、完成步骤4后，以步骤1获得的cDNA为模板，以步骤4合成的5GSP1、5GSP2和5GSP3为引物，利用RACE方法扩增获得IbSSI基因的5’端cDNA约878bp的序列3并测序。
6、完成步骤5后，利用DNAMAN6.0软件拼接候选的IbSSI基因。依据拼接候选的IbSSI基因序列进一步设计并合成IbSSI基因ORF的引物O-F1和O-R1。
7、完成步骤6后，以步骤1获得的cDNA为模板，以步骤6合成的O-F1和O-R2为引物，PCR扩增获得约1974bp的PCR扩增产物并测序。
上述引物DS-F、DS-R、3GSP1、3GSP2、5GSP1、5GSP2、5GSP3、O-F1和O-R1的核苷酸序列信息见表1。
结果表明，步骤7获得的PCR扩增产物的核苷酸序列如序列表中序列1所示，编码的蛋白命名为IbSSI，其氨基酸序列如序列表中序列2所示，由657个氨基酸残基组成。
表1.引物序列信息
引物名称 序列信息5'-3'
DS-F 5'-GCNTWTGGYGAYAATCAGTT-3'
DS-R 5'-CTTCCWATRAADCCAATCA-3'
3GSP1 5'-GCAATCATCACTGCAGATCGCA-3'
3GSP2 5'-AGCCTGCAGTGACGTTCAAGAA-3'
5GSP1 5'-CTGCAGTGATGATTGCACCT-3'
5GSP2 5'-TTCACGGTTTCACCAGTGTC-3'
5GSP3 5'-CTTGCCCACGTTGGAAATAC-3'
O-F1 5'-ATGGAGGCTCTGTGGGC-3'
O-R1 5'-CTAGTTCGGCCATCTAACGTATG-3'
注：Y代表核苷酸C或T中的任一种，N代表核苷酸A或C或T或G中的任一种，D代表核苷酸G或A或T，W代表核苷酸A或T，R代表核苷酸A或G。
二、重组质粒的构建
1、人工合成序列表的序列1所示的双链DNA分子。以该双链DNA分子为模板，以5'-GCTCTAGAATGGAGGCTCTGTGGGC-3'和5'-CGAGCTCCTAGTTCGGCCATCTAACGTATG-3'为引物进行PCR扩增，得到N端含有限制性内切酶XbaI和C端含有限制性内切酶SacI的双链DNA分子。
2、将步骤1中得到的N端含有限制性内切酶XbaI和C端含有限制性内切酶SacI的双链DNA分子连接至克隆载体pMD19-T，得到重组质粒pMD19-IbSSI并测序。
3、完成步骤2后，用限制性内切酶XbaI和SacI双酶切重组质粒pMD19-IbSSI，回收约1974bp的片段1。
4、用限制性内切酶HindIII和EcoRI双酶切植物表达载体pCAMBIA3301，回收约11256bp的载体骨架1。
5、用限制性内切酶HindIII和EcoRI双酶切原核表达载体pBI121，回收包含约3032bp的片段2。
6、将步骤5得到的片段2与步骤4得到的载体骨架1连接，得到重组质粒pCBGUS。
7、用限制性内切酶XbaI和SacI双酶切步骤6得到的重组质粒pCBGUS，回收约12388bp的载体骨架2。
8、将步骤3得到的片段1与步骤7得到的载体骨架2连接，得到重组质粒pCB-IbSSI。
重组质粒pCB-IbSSI表达序列表中序列2所示的IbSSI蛋白。
重组质粒pCB-IbSSI经酶切鉴定和测序，重组质粒pCB-IbSSI具有一个表达盒A，表达盒A的核苷酸序列如序列表序列3所示，其中序列表序列3的第1至835位为CaMV35S启动子，第848至2821位为IbSSI蛋白的编码基因，第2838至3090位为NOS终止子。
三、携带重组植物表达载体的根癌农杆菌的获得和甘薯转基因植株的再生
1、将重组植物表达载体(重组质粒pCB-IbSSI)转化根癌农杆菌EHA105感受态细胞(北京拜尔迪生物技术有限公司产品)，得到携带重组植物表达载体的农杆菌EHA105/pCB-IbSSI。
2、剥取长约0.5mm的甘薯品种栗子香的茎尖分生组织在胚性愈伤组织诱导固体培养基(含2,4-D2.0mg/L和蔗糖3.0％的MS固体培养基)上27±1℃培养8周，得到胚性愈伤组织，然后将得到的胚性愈伤组织转入胚性愈伤组织诱导液体培养基(含2,4-D2.0mg/l和蔗糖3.0％的MS液体培养基)中诱导形成胚性细胞团。
3、完成步骤2后，将步骤1得到的农杆菌EHA105/pCB-IbSSI通过农杆菌介导的方法转化步骤2得到的胚性悬浮细胞团，然后在共培养基(含30mg/LAS、2.0mg/L2,4-D的MS固体培养基)上培养三天。将共培养后的胚性细胞团取出并用含500mg/LCarb和2.0mg/L2,4-D的MS液体培养基洗涤2次，依次转接到选择培养基(含2.0mg/L2,4-D、100mg/LCarb和25mg/LHyg的固体MS培养基)、体细胞胚诱导培养基(含有1.0mg/LABA和100mg/LCarb的MS固体培养基)和MS固体培养基，4-8周后获得的甘薯幼苗即为甘薯拟转基因植株。
4、提取步骤3中获得的甘薯拟转基因植株的幼嫩叶片基因组DNA，并以该基因组DNA为模板，以T35-F：5'-TTGATGTGATATCTCCACTGACG-3'和TS-R：5'-CACGGTTTCACCAGTGTCAAG-3'为引物进行PCR扩增；用等体积水代替甘薯拟转基因植株的幼嫩叶片DNA，作为空白对照；用甘薯品种栗子香野生型植株(WT)的幼嫩叶片基因组DNA代替甘薯拟转基因植株的幼嫩叶片基因组DNA，作为阴性对照；用重组质粒pCB-IbSSI代替甘薯拟转基因植株的幼嫩叶片基因组DNA，作为阳性对照。
实验结果见图1(图1中，M为DNA分子Marker，W为空白对照，P为阳性对照，WT为阴性对照，L26、L34、L37、L38、L39、L53、L95、L112、L113、L119、L127、和L132均为甘薯拟转基因植株)，如果显示约1195bp的条带，则该甘薯拟转基因植株即为甘薯转基因阳性植株。
采用无性繁殖的方法扩繁鉴定得到的甘薯转基因阳性植株，由一株转基因幼苗扩繁得到的植株作为一个株系。将其中鉴定为阳性的三个株系命名为甘薯转基因株系L34、甘薯转基因株系L37和甘薯转基因株系L132。
四、对照根癌农杆菌的获得和甘薯转空载体植株的再生
用重组质粒pCBGUS代替重组质粒pCB-IbSSI，其它同步骤三，得到对照根癌农杆菌(命名为EHA105/pCBGUS农杆菌)和甘薯转空载体阳性植株。
五、甘薯植株淀粉总含量和淀粉品质的测定
以甘薯品种栗子香野生型植株(WT)、步骤四甘薯转空载体阳性植株、步骤三甘薯转基因株系L34的植株、步骤三甘薯转基因株系L37的植株和步骤三甘薯转基因株系L132的植株为实验材料，测定甘薯植株淀粉总含量和淀粉品质。将上述材料在下文中分别简称为野生型植株、转空载体植株、株系L34植株、株系L37植株和株系L132植株。实验重复三次，每次测定每个株系3个植株。
1、甘薯植株块根中淀粉总含量的测定
参照Smith和Zeeman(NatureProtocols，2006，1，1342-1345)的测定方法测定生长至成熟期甘薯植株(野生型植株、转空载体植株、株系L34植株、株系L37植株或株系L132植株)块根淀粉的总含量。结果表明(表2)，与野生型植株相比，三个甘薯转基因株系植株(株系L34植株、株系L37植株或株系L132植株)块根中淀粉总含量均有显著增加，而转空载体植株与野生型植株块根中淀粉总含量无显著差异。
表2.甘薯植株块根淀粉的含量测定结果
样品 淀粉总含量(％) 直链淀粉含量(％) 支链淀粉含量(％)
WT 12.05±0.17 15.13±0.11 84.87±0.11
L34 12.21±0.20 13.48±0.06** 86.52±0.06**
L37 14.89±0.10** 12.64±0.16** 87.36±0.16**
L132 15.33±0.16** 12.83±0.07** 87.17±0.07**
注：表2中**表示在P<0.01水平有极显著差异。
2、甘薯植株块根中直链淀粉含量和直链淀粉含量的测定
(1)利用水提法(Zhao等，BiotechnologyandBioengineering,108,1925-1935)提取生长至成熟期甘薯植株(野生型植株、转空载体植株、株系L34植株、株系L37植株或株系L132植株)块根淀粉。
(2)完成步骤(1)后，用amylose/amylopectinassay试剂盒(MegazymeInternationalIreland,BrayBusinessPark,Bray,Co.Wicklow,Ireland)测定步骤(1)提取的甘薯植株块根淀粉中的直链淀粉含量和支链淀粉含量。
结果表明(表2)，与野生型植株相比，三个甘薯转基因株系植株(株系L34植株、株系L37植株或株系L132植株)的块根中直链淀粉含量均有显著减少，支链淀粉含量则显著增加。转空载体植株与野生型植株中块根的直链淀粉含量和支链淀粉含量无显著差异。
3、甘薯植株块根淀粉的链长分布情况的测定
(1)利用HPAEC-PAD方法(Zhou等，CarbohydratePolymers，2015，122,417-427)测定生长至成熟期甘薯植株(野生型植株、转空载体植株、株系L34植株、株系L37植株或株系L132植株)块根淀粉的链长分布情况。
实验结果见图2中A。结果表明，甘薯植株(野生型植株、转空载体植株、株系L34植株、株系L37植株或株系L132植株)中块根淀粉的链长分布模式趋势是一致的，均为在DP14和DP47出现两个峰，在DP8出现一个谷。
(2)完成步骤(1)后，将转基因株系植株(转空载体植株、株系L34植株、株系L37植株或株系L132植株)与野生型植株中块根淀粉的链长分布值做差，得出转基因株系植株(转空载体植株、株系L34植株、株系L37植株或株系L132植株)与野生型植株中块根淀粉的链长分布的差异。
实验结果见图2中B(图2中L34-WT为株系L34植株与野生型植株中块根淀粉的链长分布值做差的结果，L37-WT为株系L37植株与野生型植株中块根淀粉的链长分布值做差的结果，L132-WT为株系L132植株与野生型植株中块根淀粉的链长分布值做差的结果)。结果表明，与野生型植株相比，三个甘薯转基因株系植株(株系L34植株、株系L37植株或株系L132植株)的块根中DP5-8和DP26-40的支链减少，而DP9-25的支链增加。转空载体植株与野生型植株中块根中DP5-8和DP26-40的支链和DP9-25的支链无显著差异。表明，IbSSI基因在甘薯中的超表达改变了甘薯块根淀粉的链长分布。
4、甘薯植株块根淀粉的粘度特性的测定
参照舒庆尧等(中国农业科学，1998，31(3)：25-29)的测定方法利用快速粘度测定仪(rapidviscosityanalyzer，RVA-NewportSuper3)测定生长至成熟期甘薯植株(野生型植株、转空载体植株、株系L34植株、株系L37植株或株系L132植株)中块根淀粉的粘度特性。结果表明(表3)，与野生型植株相比，三个甘薯转基因株系植株(株系L34植株、株系L37植株或株系L132植株)的块根淀粉的峰值粘度、热浆粘度以及冷胶粘度均有不同程度降低。而转空载体植株与野生型植株的块根淀粉的峰值粘度、热浆粘度以及冷胶粘度无显著差异。表明，IbSSI基因在甘薯中的超表达改变了甘薯植株块根淀粉中的粘度特性。
表3.甘薯植株块根淀粉的粘度特性测定结果
注：**表示在P<0.01水平有极显著差异。

Claims (10)

1.一种蛋白质，为如下1)或2)或3)：
1)氨基酸序列是序列表序列2所示的蛋白质；
2)在序列表序列2所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；
3)将1)或2)所示的蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与植物淀粉合成相关的蛋白质。
2.编码权利要求1所述蛋白质的核酸分子。
3.根据权利要求2所述的核酸分子，其特征在于：所述核酸分子为如下(1)或(2)或(3)或(4)所示的DNA分子：
(1)核苷酸序列是序列表序列1所示的DNA分子；
(2)编码区如序列表序列1所示的DNA分子；
(3)与(1)或(2)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码权利要求1所述蛋白质的DNA分子；
(4)在严格条件下与(1)或(2)限定的核苷酸序列杂交，且编码权利要求1所述蛋白质的DNA分子。
4.含有权利要求2或3所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因细胞系。
5.a)或b)的应用：
a)权利要求1所述蛋白质，或，权利要求2或3所述核酸分子，或，含有权利要求2或3所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因细胞系，在植物淀粉总含量改变和/或淀粉品质改变中的应用；
b)权利要求1所述蛋白质，或，权利要求2或3所述核酸分子，或，含有权利要求2或3所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组微生物或转基因细胞系，在培育植物淀粉总含量改变和/或淀粉品质改变的转基因植物中的应用。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：所述淀粉总含量改变为淀粉总含量增加。
7.根据权利要求5或6所述的应用，其特征在于：所述淀粉品质改变为直链淀粉含量减少和/或支链淀粉含量增加和/或淀粉链长分布改变和/或淀粉粘度特性改变。
8.根据权利要求5-7任一所述的应用，其特征在于：所述植物为单子叶或双子叶植物。
9.一种培育转基因植物的方法，包括将权利要求2或3所述核酸分子导入受体植物中，得到转基因植物的步骤；所述转基因植物与所述受体植物相比淀粉总含量增加和/或直链淀粉含量减少和/或支链淀粉含量增加和/或淀粉链长分布改变和/或粘度特性降低。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于：所述受体植物为单子叶或双子叶植物。
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