荸荠颗粒结合型淀粉合成酶基因的克隆与表达分析的任务书.docx

荸荠颗粒结合型淀粉合成酶基因的克隆与表达分析的任务书
任务书：荸荠颗粒结合型淀粉合成酶基因的克隆与表达分析
一、任务背景
荸荠（Pachyrhizuserosus）是一种营养丰富的豆科蔬菜，富含淀粉和多种维生素、矿物质等营养物质。荸荠的颗粒淀粉是其主要营养成分之一，而淀粉合成酶是颗粒淀粉合成的重要酶类。目前，有关荸荠颗粒结合型淀粉合成酶的基因克隆和表达分析尚未见报道。因此，本次任务旨在对荸荠颗粒结合型淀粉合成酶基因进行克隆，并对其表达进行分析，为深入探究荸荠颗粒淀粉合成机制提供基础数据支持。
二、任务目标
1.完成荸荠颗粒结合型淀粉合成酶基因的克隆和序列分析。
2.构建目标基因的表达载体并进行转染，获得表达阳性克隆。
3.采用异源表达技术，对荸荠颗粒结合型淀粉合成酶进行体外表达。
4.对表达产物进行酶活测定和理化性质分析。
三、任务内容和研究方法
1.荸荠颗粒结合型淀粉合成酶基因的克隆和序列分析
（1）设计引物，从荸荠组织中提取RNA并进行逆转录，扩增目标基因的cDNA；
（2）将PCR产物进行克隆和测序，获取目标基因的全长序列；
（3）进行生物信息学分析，包括ORF预测、多序列比对、进化树构建等。
2.表达载体的构建和转染
（1）根据荸荠颗粒结合型淀粉合成酶基因序列，设计引物合成目标片段；
（2）将PCR产物与表达载体克隆并测序验证；
（3）将重组载体用于293T细胞的转染，获得表达阳性克隆。
3.荸荠颗粒结合型淀粉合成酶的体外表达
（1）在大肠杆菌中通过原核表达系统进行表达试验，优选条件和测定产物理化性质；
（2）构建真核表达载体，转染到CHO细胞中进行体外表达，测定表达产物的酶活性。
4.酶活测定和理化性质分析
（1）针对表达产物进行酶活测定，优化反应条件并确定酶反应动力学参数；
（2）对表达产物进行质谱、红外光谱等理化性质分析。
四、预期成果
1.完成荸荠颗粒结合型淀粉合成酶基因的克隆和序列分析。
2.成功构建表达载体并获得表达阳性克隆。
3.成功表达荸荠颗粒结合型淀粉合成酶并进行体外表达实验。
4.对表达产物进行了酶活测定和理化性质分析，并初步探讨了荸荠颗粒淀粉合成机制的基础问题。
五、参考文献
1.ParkCJ,etal.PurificationandcharacterizationofUDP-glucosepyrophosphorylasefromdevelopingriceseeds:UDP-glucosesynthesisthroughpyrophosphorylysis.PlantJ.1997,12(6):1419-1428.
2.KobayashiA,etal.Starch-branchingenzymespreferentiallyassociatedwithA-typestarchgranulesinriceendosperm.PlantPhysiol.1993,102(1):61-67.
3.DaiX,etal.OverexpressionofTaGS5-3Ainriceenhancesgrainlengthandyield.FieldCropRes.2016,189:46-52.