【摘要】：西蘭花(Brassica oleracea var.italica)又名花椰菜、綠菜花,是十字花科(Brassicace ae)蕓薹屬(Brassica)植物中的一種重要作物,在我國被廣泛種植。西蘭花原產(chǎn)于意大利,19世紀(jì)末20世紀(jì)初傳到我國,被譽為“蔬菜皇冠”,其花蕾和莖葉均具有豐富的營養(yǎng)物質(zhì),富含蛋白質(zhì)、胡蘿卜素、維生素及各種礦物質(zhì)。但西蘭花真正引起科學(xué)家們興趣的是其卓越的抗癌功效,研究表明經(jīng)常食用西蘭花可有效降低人們罹患多種不同腫瘤疾病如胰腺癌、卵巢癌、乳腺癌、直腸癌及胃癌等的風(fēng)險,存在于西蘭花中的具有抗癌活性的物質(zhì)是一種異硫氰酸鹽,異硫氰酸鹽是次生代謝物質(zhì)芥子油苷水解后的產(chǎn)物,因此研究西蘭花中芥子油苷的代謝意義重大。本研究以西蘭花為實驗材料,參考前期工作中西蘭花轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果,通過RACE方法克隆了西蘭花芥子油苷合成途徑的關(guān)鍵酶基因SUR1的mRNA全長,并將其轉(zhuǎn)入模式植物擬南芥中,通過過量表達(dá)BoSUR1的轉(zhuǎn)基因擬南芥的主要表型驗證了Bo SUR1的功能,并將其命名為Bo SUR1。為深入探討西蘭花芥子油苷的代謝及利用基因工程方法培育具有較高芥子油苷含量和抗癌活性的西蘭花品種提供了理論參考和基因資源。本論文的主要研究結(jié)果:(1)克隆獲得了西蘭花Bo SUR1基因mRNA全長序列。Bo SUR1基因CDS序列全長1371bp,編碼蛋白質(zhì)含456個氨基酸殘基,分子量50.45KD,。BLAST結(jié)果表明:該基因與蕪菁亞種(EF611275.1、EF611274.1、EF611276.1、EF611273.1)、甘藍(lán)型油菜(EF611272.1)、卷心菜(EF611271.1)、白菜(FJ376052.1)、小白菜(EF611278.1)具有98%的同源性,與芝麻菜亞種(JX946194.1)具有94%同源性,與山崳菜(XM_006408931.1)具有92%同源性,與擬南芥具有88%的同源性。(2)獲得過量表達(dá)Bo SUR1基因的轉(zhuǎn)基因擬南芥,為驗證及深入研究Bo SUR1的功能奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。(3)對35S::Bo SUR1轉(zhuǎn)基因擬南芥進(jìn)行表型分析結(jié)果顯示,脂肪族芥子油苷含量升高顯著,吲哚族芥子油苷含量升高不顯著,驗證了Bo SUR1基因可參與脂肪族芥子油苷和吲哚族芥子油苷的合成。本研究的意義:西蘭花中Bo SUR1基因的克隆及功能的驗證,為深入探討西蘭花中芥子油苷的合成代謝及培育具有較高含量芥子油苷的西蘭花新品種奠定了基礎(chǔ)。
[Abstract]:Broccoli (Brassica oleracea var.italica), also known as cauliflower, is an important crop in (Brassica) of (Brassicace ae) Brassica, which is widely planted in China. Broccoli originated from Italy at the end of the 19th century and spread to China at the beginning of the 20th century. It is called "vegetable crown". Its flower buds and stems and leaves are rich in nutrients, protein, carotene, vitamins and various minerals. But broccoli is of real interest to scientists because of its remarkable anticancer properties. Studies have shown that regular consumption of broccoli can reduce the risk of various cancer diseases such as pancreatic cancer, ovarian cancer, breast cancer, rectal cancer and stomach cancer. The substance with anticancer activity in broccoli is a kind of isothiocyanate. Isothiocyanate is the product of the hydrolysis of the secondary metabolite mustard oil glucoside, so it is of great significance to study the metabolism of mustard oil glycoside in broccoli. In this study, using broccoli as experimental material and referring to the sequencing results of broccoli transcriptome in previous work, the mRNA length of the key enzyme gene SUR1 of broccoli mustard glucoside synthesis pathway was cloned by RACE method and transferred into Arabidopsis thaliana, a model plant. The main phenotypes of transgenic Arabidopsis thaliana (Arabidopsis thaliana), which overexpressed BoSUR1, proved the function of Bo SUR1 and named it Bo SUR1.. This study provides a theoretical reference and genetic resource for the further study of the metabolism of mustard oil in broccoli and the cultivation of broccoli varieties with higher mustard oil content and anticancer activity by genetic engineering method. The main results of this thesis are as follows: (1) the mRNA full-length sequence of broccoli Bo SUR1 gene. Bo SUR1 gene CDS sequence is 1371bp. the encoding protein contains 456 amino acid residues. The results of molecular weight 50.45 KDX. Blast showed that the gene had 98% homology with EF611275.1,EF611274.1,EF611276.1,EF611273.1, EF611272.1, EF611271.1, FJ376052.1, EF611278.1, 94% homology with JX946194.1 and 92% with XM_006408931.1. (2) transgenic Arabidopsis thaliana with overexpression of Bo SUR1 gene was obtained, which laid a material foundation for the verification and further study of the function of Bo SUR1. (3) the phenotype analysis of 35S::Bo SUR1 transgenic Arabidopsis thaliana showed that, The content of aliphatic mustard oil increased significantly, but the content of indoline mustard oil did not. It was proved that Bo SUR1 gene could be involved in the synthesis of aliphatic mustard and indoline mustard oil. The significance of this study: cloning and functional verification of Bo SUR1 gene in broccoli laid a foundation for further study on the synthesis and metabolism of mustard oil in broccoli and the breeding of new varieties with higher content of mustard oil glucoside.
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S635.3;Q943.2

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本文編號：2200922