王雁楠¹ , 杨育峰¹ , 杨国红¹ , 张莉¹ , 陈献功¹ , 徐心志¹ , 刘庆昌² , 翟红² , 何绍贞^2*

1 河南省农业科学院粮食作物研究所, 郑州, 450002; 2 中国农业大学, 农业农村部甘薯生物学与生物技术重点实验室, 北京, 100193
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《分子植物育种》印刷版, 2019 年, 第 17卷, 第 4 篇   
收稿日期: 2018年10月12日    接受日期: 2018年10月25日    发表日期: 2020年02月16日

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植物可溶性淀粉合成酶(soluble starch synthase, SS)在植物支链淀粉的合成中起着关键作用，其主要负责支链的延伸。前期我们从甘薯中克隆到 IbSSI 基因并对其进行了表达分析及功能验证，发现该基因在甘薯中的表达受到外源蔗糖的诱导以及昼夜节律的调控。本研究在此基础上利用染色体步移法克隆到 IbSSI基因 1 811 bp 的启动子序列。PlantCARE 在线分析表明 IbSSI 启动子序列富含 TATA-box 和 CAAT-box 两个基本元件，还含有与昼夜节律、光照、蔗糖、逆境响应及组织特异表达等相关的顺式作用元件。将 IbSSI 基因全长启动子及其 6 个启动子 5' 端缺失片段分别替换植物表达载体 pBI121 的 CaMV 35S 启动子并在本生烟草(Nicotiana benthamiana)叶片中进行瞬时表达。GUS 染色结果表明不同长度片段的启动子驱动 β- 葡萄糖醛酸酶基因(GUS)表达的能力有所差异，其中 -200 bp~-369 bp 区段以及 -1 015 bp~-1 304 bp 区段可能存在着增强转录的重要顺式作用元件。本研究揭示了 IbSSI 基因受外源蔗糖诱导表达及昼夜节律调控的原因，并为进一步阐明 IbSSI 基因在甘薯淀粉生物合成中的作用提供了科学依据。

甘薯(Ipomoea batatas (L.) Lam.)；IbSSI 基因；启动子；顺式作用元件；瞬时表达