全 文 ：园 艺 学 报 ， （增刊）： 2011 38 2493 http: // www. ahs. ac. cn
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收稿日期：2011–07–28
基金项目：北京市教委果树重点学科建设项目
* 通信作者（E-mail：qinling@bac.edu.cn）

板栗淀粉合成关键酶基因的表达分析
姜奕晨，李兴亮，秦 岭*
（北京农学院植物科学技术学院，北京 102206）
板栗为壳斗科（Fagaceae）栗属（Castanea Mill.）植物，是我国传统的农副产品，因其淀粉含
量高，具有被开发为粮食作物的潜在价值而素有“木本粮食”之称。如何提高淀粉含量，调整淀粉
种类构成是板栗高产优质的难题，而支链淀粉是北方板栗品质评价的重要指标之一，其含量愈高，
板栗糯性、口感、炒食品质等愈好。为了解板栗成熟过程中调控淀粉合成及种类构成的关键合成酶
基因的表达特性，拟通过对支链淀粉、直链淀粉含量的测定及 ADP 葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）、
淀粉粒紧密结合的淀粉合酶（GBSS）、可溶性淀粉合酶（SSS）、淀粉分支酶（SBE）mRNA 表达水
平的检测，确定板栗淀粉合成过程中的关键调控基因，为通过酶基因调节，改良品质育种及改善板
栗品质进行前期探索。
以北京市怀柔板栗试验站提供的‘燕红’板栗果实为试材，自然授粉后 50 d（2010–08–03）
至果实发育成熟（2010–09–23），每隔 7 d 进行 1 次采样，共采集 8 次。采集后立即取果肉浸于液
氮速冻，之后于–80 ℃超低温冰箱保存。
方法：①紫外分光光度法测定板栗各时期果实的总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量；②同源克
隆法获得板栗淀粉合成关键酶基因 AGPase、GBSS、SSS 和 SBEⅠ的基因序列；③qRT-PCR 法检测
各酶基因在不同时期的 mRNA 表达情况，结合淀粉含量测定结果分析板栗淀粉合成过程中的关键调
控基因。
在板栗果实发育过程中，其总淀粉含量由初始的 0.42%增加到 19.69%，支链淀粉含量由 0.21%
增加到 15.23%，直链淀粉含量由 0.03%增加到 2.43%（均为按湿重计）。经核酸、氨基酸序列比对确
定，获得了板栗 AGPase、GBSS、SSS 及 SBEⅠ的基因序列。RT-qPCR 检测结果显示，相对于 SSS、
SBE而言，AGPase、GBSS在果实发育过程中表达量持续偏低，各时期间表达量无显著差异（P > 0.05）；
而 SSS、SBEⅠ前期表达量较低，自 9 月 7 日起其表达量持续升高，9 月 23 日表达量达到最大值，
极显著高于前期表达水平（P < 0.01），且为同期 AGPase、GBSS 表达量的 4 ~ 13 倍。SSS、SBEⅠ
mRNA 表达量变化趋势基本与实际测得的总淀粉含量、支链淀粉含量的变化趋势相一致，由此初步
确定 SSS、SBE 分别是总淀粉、支链淀粉合成的限速酶，其表达水平与淀粉含量及种类构成相关。
综上，从酶基因调节角度提高板栗淀粉含量，改善相关品质，SSS、SBEⅠ的表达调节将成为着手点。

关键词：板栗；淀粉；qRT-PCR
中图分类号：S 664.2 文献标识码：A 文章编号：0513-353X（2011）S-2493-01