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氨基酸转运蛋白介导植物体内各类氨基酸的转运,对植物的生长和发育至关重要。植物中的氨基酸转运蛋白主要分为ATFs(the amino acid transporter family)和APCs(the amino acid polyamine choline transporter)两个家族,其中AAPs(amino acid permease)亚家族属于ATFs家族,到目前为止AAPs(氨基酸通透酶)是植物中研究的相对比较清楚的一种氨基酸转运蛋白。本研究应用生物信息学方法对马铃薯AAP基因家族成员的基因结构、蛋白结构特征以及在马铃薯组织中的表达模式进行了分析,构建了AAP家族蛋白进化树,并从马铃薯栽培品种Desiree中克隆得到了StAAP1和StAAP8两个基因,构建了StAAP1和StAAP8基因过表达载体,进行马铃薯遗传转化,并分析了StAAP1和StAAP8蛋白的亚细胞定位,初步研究StAAP1和StAAP8基因在马铃薯生长发育过程中的生物学功能。主要研究结果如下:(1)通过生物信息学分析,在马铃薯基因组中共鉴定8个AAP基因,并将马铃薯AAP家族基因分为两个亚群。第一亚群为含有6个微孔转运通道(Pore-lining)的StAAP基因,包括StAAP1、StAAP2、StAAP3、StAAP4、StAAP7、StAAP8;第二亚群为包含7个微孔转运通道的StAAP基因,包括StAAP5、StAAP6。(2)基于PGSC的转录组学数据,对StAAP基因家族成员的表达模式进行分析,初步得出StAAP8基因可能通过调控马铃薯根系中氨基酸的转运,进而影响马铃薯根系细胞的渗透势,从而提高植物对干旱等非生物胁迫的耐受能力。(3)采用RT-PCR方法克隆了StAAP1和StAAP8基因,StAAP1基因全长1446bp;编码481个氨基酸,StAAP8基因全长1467bp,编码488个氨基酸。通过亚细胞定位分析发现StAAP1和StAAP8均定位在细胞膜上。(4)为了研究StAAP1和StAAP8基因在马铃薯中的生物学功能,构建了StAAP1、StAAP8基因过表达载体,用农杆菌介导法进行马铃薯遗传转化,通过抗性筛选、PCR检测等方法对转基因植株进行鉴定,并采用qRT-PCR技术,对转基因马铃薯中StAAP1、StAAP8的表达量进行了检测。(5)对转基因植株的表型进行观察,发现OXStAAP1和OXStAAP8转基因植株的株高与野生型并没有明显的差异,但是其叶片叶面积明显较大。转基因微型薯表型进行分析,发现StAAP1过表达的微型薯的薯型与野生型相比个别有明显的差异,而过表达StAAP8的则没有明显的差异。