禾谷类作物淀粉合酶

淀粉合酶是禾谷类作物淀粉合成所必需的一类酶.根据淀粉合酶家族成员的氨基酸序列的相似性,分别介绍了一个颗粒性淀粉合酶亚家族和四个可溶淀粉合酶亚家族的组成、基因结构和表达特点,并从转录、转录后和翻译后水平上对这些基因的表达调控做了概述.     

淀粉合酶的酶学与分子生物学研究进展

淀粉合酶作为淀粉合成的关键酶之一,一直是淀粉研究的重要内容,这些研究多集中在对其同工型的研究,淀粉合酶的两类主要同工型分别为淀粉粒结合的淀粉合酶和可溶性淀粉合酶,这两类同工型的作用极为复杂,本文介绍了淀粉合酶同工型的酶学和分子生物学近年来的研究进展,同时也讨论了这些同工型的分类,相互关系及其在淀粉合成过程中的生理功能等内容。     

淀粉合酶的酶学与分子生物学研究进展

淀粉合酶作为淀粉合成的关键酶之一,一直是淀粉研究的重要内容。这些研究多集中在对其同工型的研究,淀粉合酶的两类主要同工型分别为淀粉粒结合的淀粉合酶和可溶性淀粉合酶,这两类同工型的作用极为复杂。本文介绍了淀粉合酶同工型的酶学和分子生物学近年来的研究进展,同时也讨论了这些同工型的分类、相互关系及其在淀粉合成过程中的生理功能等内容。     

植物支链淀粉生物合成研究进展

植物支链淀粉占贮存淀粉的70%～80%,是决定植物果实或种子品质的关键成分.对植物支链淀粉生物合成途径及其代谢酶基因的研究,可大大推动支链淀粉结构的改造和在食品工业上的应用.该文介绍了植物支链淀粉的结构组成,详细阐述了参与支链淀粉生物合成的三类酶,即淀粉分支酶(starch branchingenzyme,SBE)、可溶性淀粉合酶(soluble starch synthase,SSS)和淀粉脱支酶(starch debranching enzyme,SDBE)的编码基因、酶学特性及其在支链淀粉合成中的作用,并就植物支链淀粉的合成模型加以探讨.同时提出了该研究领域尚待解决的问题,对其应用前景作了展望.     

水稻胚乳中淀粉合成相关酶活性的变化对支链淀粉精细结构的影响

分析了水稻（Oryza sativa L．）籽粒发育过程淀粉生物合成途径中的关键酶——ADP-葡萄糖焦磷酸化酶、可溶性淀粉合酶、淀粉分支酶以及淀粉脱支酶活性变化,同时研究了淀粉结构形成动态．与野生型晚粳9522相比,转基因晚粳9522中直链淀粉的合成被显著抑制,而总淀粉含量和籽粒终重量没有改变．淀粉生物合成途径中关键酶活性表达时间不一致,存在明显的时段特征,这与淀粉积累动态密切相关．可溶性淀粉合酶活性表达最早,其在灌浆前期驱动淀粉合成起始;而淀粉粒结合态淀粉合酶在胚乳发育的中期活性最大．两水稻实验材料间,除淀粉脱支酶活性变化有所不同外,ADP-葡萄糖焦磷酸化酶和淀粉分支酶活性的变化没有明显差异．并且,支链淀粉的分支模式在水稻籽粒发育过程中变化较大,且与品种有关．以上结果揭示,支链淀粉的合成要先于直链淀粉,并且在控制支链淀粉各分支的形成过程中有不同的酶在起特异的作用．     

植物支链淀粉合成的关键酶—淀粉分支酶

支链淀粉是植物淀粉的主要成分,而淀粉分酶支酶是其合成的关键酶。开展对该酶的深入研究不论是在基因理论研究领域还是在实现应用方面都具重要意义。     

萌发后食松幼苗淀粉粒结合与可溶性淀粉合酶的研究

裸子植物食松 (PinusedulisEngelm .)幼苗在萌发后具有淀粉积累的独特特征 ,而淀粉合酶在裸子植物中尚未有研究。这项研究对在室温下暗中萌发的食松幼苗的淀粉合酶进行了提取和研究 ,结果显示 :5 8kD和 91kD的淀粉粒结合蛋白均为豌豆淀粉合酶Ⅱ抗体所识别。5 8kD淀粉粒结合蛋白被纯化出来 ,其N端序列与其他几种被子植物淀粉粒结合的淀粉合酶Ⅰ的N端序列有很高的相似性 ,并与豌豆、大麦、马铃薯淀粉粒结合淀粉合酶Ⅰ有免疫相似性 ,被鉴定为淀粉粒结合的淀粉合酶Ⅰ。从DEAE_Sepharose柱上洗脱出来的可溶性淀粉合酶表现出两个淀粉合酶活性峰 ,表明至少有两类可溶性淀粉合酶同工酶。对可溶性淀粉合酶的前体亲和特性进行了研究。以兔肝糖原为前体时 ,可溶性淀粉合酶的亲和性最高。裸子植物淀粉合酶的酶学特性表现与已研究的被子植物相似。     

萌发中食松幼苗淀粉合酶同工酶与淀粉成分的关系

利用14C－ADPG标定法测定可溶性及与淀粉粒结合的淀粉合酶活性,采用过氯酸抽提、DMSO玻璃纤维纸层析、硫酸水解法定量测定各类淀粉成分,探讨了食松（PinusedulisEngelm）幼苗生长过程中淀粉合酶与淀粉成分间的关系。结果表明,在胚根出现以后,淀粉含量迅速增加,伴随着淀粉颗粒数目和质量的增加,两类淀粉合酶活性的增加以及淀粉合酶免疫印迹图谱的变化。支链淀粉是食松淀粉的主要成分,占总淀粉的84％。可溶性淀粉合酶峰值比淀粉粒结合的淀粉合酶活性峰值高1．3倍,与支链淀粉和直链淀粉的比例相对应。结果支持食松可溶性淀粉合酶是负责支链淀粉合成的主要酶的假说,同时表明淀粉粒结合的淀粉合酶在支链淀粉的合成中也有作用。     

萌发后食松幼苗淀粉粒结合与可溶性淀粉合酶的研究

裸子植物食松(Pinus edulis Engelm.)幼苗在萌发后具有淀粉积累的独特特征,而淀粉合酶在裸子植物中尚未有研究.这项研究对在室温下暗中萌发的食松幼苗的淀粉合酶进行了提取和研究,结果显示: 58 kD和91 kD的淀粉粒结合蛋白均为豌豆淀粉合酶Ⅱ抗体所识别. 58 kD淀粉粒结合蛋白被纯化出来, 其N端序列与其他几种被子植物淀粉粒结合的淀粉合酶Ⅰ的N端序列有很高的相似性,并与豌豆、大麦、马铃薯淀粉粒结合淀粉合酶Ⅰ有免疫相似性,被鉴定为淀粉粒结合的淀粉合酶Ⅰ.从DEAE-Sepharose 柱上洗脱出来的可溶性淀粉合酶表现出两个淀粉合酶活性峰,表明至少有两类可溶性淀粉合酶同工酶.对可溶性淀粉合酶的前体亲和特性进行了研究.以兔肝糖原为前体时, 可溶性淀粉合酶的亲和性最高.裸子植物淀粉合酶的酶学特性表现与已研究的被子植物相似.     

植物支链淀粉合成的关键酶——淀粉分支酶

支链淀粉是植物淀粉的主要成分,而淀粉分支酶是其合成的关键酶。淀粉分支酶可分为两同形体家族,本文从酶学特性、染色体定位、基因及基因表达方面阐明了它们之间的联系和区别,并证实不同同形体在植物支链淀粉合成和结构决定上所起作用不同。开展对该酶的深入研究不论是在基础理论研究领域还是在现实应用方面都具重要意义。     

A novel shrunken endosperm mutant of barley

Although mutations affecting several enzymes of the starch synthetic pathway in developing cereal endosperm have been isolated, none has a major effect on soluble starch synthase We report a new recessive shrunken endosperm mutant in barley ( Hordeum vulgare L. cv. Bomi-like), shx , which has 25% of normal starch content. We have assayed the activity of sucrose synthase (EC 2.4.1.13), ADP and UDP-glucose pyrophosphorylases (EC 2.7.7.27 and 2.7.7.9), branching enzyme (EC.2.4.1.18), and granule-bound and soluble starch synthase (EC 2.4.1.21) in shx. Sucrose synthase activity is reduced by 49% and UDP-glucose pyrrphosphorylase is 80% of the normal level. Branching enzyme and starch-bound starch synthase activities are normal, but ADP-glucose pyrophosphorylase activity is reduced by 72%. The soluble starch synthase that is primer-independent in the presence of sodium citrate shows 14% of normal activity in shx. whereas the primer-dependent form is unaffected. This lower starch synthase activity in shx cannot be explained by inhibition, substrate destruction or lack of primer. Although several starch-synthetic enzymes are affected, it is suggested that the primer independent from of soluble starch synthase may be the primary-site of the mutation in shx.     

谷物籽粒淀粉研究进展

谷物籽粒是人类最基本的粮食,其胚乳淀粉与品质有密切的关系.本文就谷物胚乳淀粉的合成积累过程、谷物淀粉合成酶的作用与特性、淀粉特性与品质的关系以及基因工程在改良作物淀粉品质方面的研究进展进行了综述,并对谷物籽粒淀粉进一步的研究提出了展望,为谷物淀粉品质育种提供参考.     

淀粉分支酶3存在于水稻胚乳的淀粉粒之中

对水稻胚乳淀粉颗粒结合的淀粉分支酶进行了研究.酶活性分析表明水稻胚乳中存在着与淀粉颗粒结合的淀粉分支酶.氨基酸测序分析结果表明结合于水稻胚乳淀粉粒的淀粉分支酶是分子量为84 kD的淀粉分支酶3(rice starch branching enzyme 3; RBE3).从开花后5 d到种子成熟,淀粉颗粒结合的RBE3蛋白都保持较为稳定的含量.Northern 分析表明水稻胚乳发育过程中RBE4最先表达而RBE3和RBE1的表达滞后.综合以上研究结果说明RBE3存在于水稻胚乳的淀粉之中是由于RBE3与淀粉葡聚糖链具有较高亲和性而难以和葡聚糖链解离,进而随着淀粉粒的增长而被其包裹.     

水稻籽粒淀粉分支酶活性的遗传分析

用由247个株系组成的珍汕97B/密阳46重组自交系群体及其含207个分子标记的连锁图谱,在2002年和2003年分别测定亲本和重组自交系群体开花后10 d和20 d籽粒的淀粉分支酶的活性,检测到3个控制开花后10 d Q酶活性的主效应QTL(qnantitative trait loci),联合贡献率为10%,其中qQ10-6与环境发生显著的互作;分别检测到5对和2对染色体区间对开花后10 d、20 d Q酶活性的影响具有加性×加性上位性作用,其中开花后10 d的3对染色体区间具有显著的上位性×环境互作效应.由此可见,水稻籽粒Q酶活性相关基因的表达,受到环境因子的极大影响.     

冬小麦籽粒淀粉合成相关酶活性的日变化

蔗糖向淀粉的转化是决定小麦籽粒产量的重要因素.田间条件下研究了两个小麦(Triticum aestivum L.)品种"鲁麦22"和"鲁麦14"籽粒淀粉合成相关酶:蔗糖合酶(sucrose synthase,SS)、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADP-glucose pyrophosphorylase,ADPGPPase)、可溶性淀粉合酶(soluble starch synthase,SSS)、束缚态淀粉合酶(starch granule-bound synthase,GBSS)的活性以及籽粒ATP含量的日变化.结果表明,上述酶活性呈现明显的昼夜变化特征,酶活性一般在白天较低,而在夜间呈现较高活性,而籽粒ATP含量趋势相反.相关分析表明,白天较低的酶活性可能与气温超过其适宜温度有关.对籽粒淀粉合成相关酶活性日变化的可能因子进行了讨论.     

Starch synthesis in the cereal endosperm

The pathway of starch synthesis in the cereal endosperm is unique, and requires enzyme isoforms that are not present in other cereal tissues or non-cereal plants. Recent information on the functions of individual enzyme isoforms has provided insight into how the linear chains and branch linkages in cereal starch are synthesized and distributed. Genetic analyses have led to the formulation of models for the roles of de-branching enzymes in cereal starch production, and reveal pleiotropic effects that suggest that certain enzymes may be physically associated. For the first time, tools for global analyses of starch biosynthesis are available for cereal crops, and are heralded by the draft sequence of the rice genome.