本文選題：青蒿 + 2-C-甲基-D-赤蘚醇-4-磷酸胱氨酰轉(zhuǎn)移酶�。� 參考：《西南大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：青蒿素(Artemisinin)是從青蒿(Artemisia annua L.)中提取的一種具有獨(dú)特過氧橋結(jié)構(gòu)的倍半萜內(nèi)酯。青蒿素聯(lián)合療法(ACTs)是世界衛(wèi)生組織推薦治療瘧疾的首選方法。此外青蒿素衍生物對治療病毒感染、癌癥、免疫疾病也有重要的藥用價值。然而,青蒿中青蒿素含量很低(約0.01%-0.8%),青蒿素分子結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,很難采用全化學(xué)合成的方法生產(chǎn)青蒿素。因而克隆青蒿素前體合成途徑上的基因,為青蒿素代謝工程提供候選基因和作用靶點(diǎn)就十分必要。MEP途徑定位于植物細(xì)胞的質(zhì)體中,為包括青蒿素在內(nèi)的萜類合成提供基本前體物質(zhì)異戊烯焦磷酸(IPP)和其同分異構(gòu)體二甲基烯丙基焦磷酸(DMAPP)。2-C-甲基-D-赤蘚醇-4-磷酸胱氨酰轉(zhuǎn)移酶(MCT)、4-磷酸胞苷-2-甲基赤蘚糖激酶(CMK)、2-甲基赤蘚糖-2,4-環(huán)二磷酸合成酶(MCS)分別是MEP途徑的第三、第四、第五個關(guān)鍵酶。MCT催化2-C-甲基-D-赤蘚醇-4-磷酸(MEP)生成4-(5′-焦磷酸胞苷)-2-C-甲基-D-赤蘚醇(CDP-ME);CMK催化CDP-ME合成4-(5′-二磷酸胞苷)-2-C-甲基-D-赤蘚醇-2-磷酸(CDP-ME-2P);MCS催化CDP-ME-2P生成2-甲基赤蘚糖-2,4-環(huán)二磷酸(ME-cPP)。本文首次克隆了青蒿MCT基因全長cDNA(AaMCT)、CMK基因全長cDNA(AaCMK)、MCS基因全長cDNA(AaMCS)并進(jìn)行了相關(guān)生物信息學(xué)分析。AaMCT的cDNA全長1176 bp(GenBank登錄號:KU365210),包含906 bp的開放閱讀框,編碼302個氨基酸。AaCMK的cDNA全長1462 bp(GenBank登錄號:KT778821),包含1197 bp的開放閱讀框,編碼399個氨基酸。AaMCS的cDNA全長811 bp(GenBank登錄號:KT725782),包含678 bp的開放閱讀框,編碼226個氨基酸。基因表達(dá)結(jié)果表明:AaMCT、AaCMK、AaMCS在青蒿分泌型腺體中大量表達(dá),在葉、花、莖和根中少量表達(dá);同時發(fā)現(xiàn),AaMCT、AaCMK、AaMCS受到MeJA和SA誘導(dǎo)表達(dá),MeJA處理后AaMCT、AaCMK、AaMCS基因的表達(dá)量呈極顯著提高(P0.01),SA處理后AaMCT和AaCMK基因的表達(dá)量呈顯著提高(P0.05)。亞細(xì)胞定位結(jié)果顯示:AaMCT、AaCMK、AaMCS分別融合GFP都特異性定位在葉綠體中,這與MEP途徑定位于質(zhì)體這一事實(shí)吻合。最后,在擬南芥中分別超量表達(dá)AaMCT、AaCMK、AaMCS基因,擬南芥中葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素含量都得到顯著提高(P0.01)。轉(zhuǎn)AaMCT基因擬南芥三個株系的葉綠素a含量與對照相比分別提高了22.09%、16.60%、21.05%;轉(zhuǎn)AaMCT基因擬南芥三個株系的葉綠素b含量與對照相比分別提高了23.70%、18.00%、17.43%;轉(zhuǎn)AaMCT基因擬南芥三個株系的類胡蘿卜素含量與對照相比分別提高了18.60%、11.53%、21.45%。轉(zhuǎn)AaCMK基因擬南芥三個株系的葉綠素a含量與對照相比分別提高了23.83%、22.27%、18.26%;轉(zhuǎn)AaCMK基因擬南芥三個株系的葉綠素b含量與對照相比分別提高了27.21%、22.79%、18.38%;轉(zhuǎn)AaCMK基因擬南芥三個株系的類胡蘿卜素含量與對照相比分別提高了25.24%、16.50%、15.53%。轉(zhuǎn)AaMCS基因擬南芥三個株系的葉綠素a含量與對照相比分別提高了16.04%、12.69%、21.38%;轉(zhuǎn)AaMCS基因擬南芥三個株系的葉綠素b含量與對照相比分別提高了16.18%、16.18%、20.59%;轉(zhuǎn)AaMCS基因擬南芥三個株系的類胡蘿卜素含量與對照相比分別提高了11.65%、10.68%、16.50%。表明AaMCT、AaCMK、AaMCS在萜類物質(zhì)的生物合成中起重要作用。
[Abstract]:Artemisinin ( Artemisinin ) is one of the most preferred methods for the treatment of malaria by Artemisinin . The artemisinin combination therapy ( ACTs ) is the preferred method recommended by the World Health Organization for the treatment of malaria . The contents of chlorophyll a , chlorophyll b and carotenoid in Arabidopsis thaliana were increased by 23.83 % , 16.60 % and 21.38 % , respectively . The contents of chlorophyll a in three lines of AaCMK gene were increased by 16.04 % , 16.18 % and 21.38 % , respectively . The contents of chlorophyll a in three lines of AaCMK gene were increased by 16.04 % , 16.18 % and 21.38 % , respectively .
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：Q943.2

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本文編號：1983665