【摘要】：大蔥(Allium fistulosum)是我國(guó)傳統(tǒng)的蔬菜和調(diào)味品之一,其葉片表面覆蓋有明顯的蠟質(zhì)層,本課題組發(fā)現(xiàn)一株大蔥少蠟突變體,是研究蠟質(zhì)合成機(jī)制的較好材料。本項(xiàng)目組前期開展了大蔥表皮轉(zhuǎn)錄組分析,篩選出了兩個(gè)與蠟質(zhì)合成相關(guān)的基因AfCER1和AfKCS6。本文以野生型和突變型大蔥為實(shí)驗(yàn)材料,結(jié)合形態(tài)學(xué)、生物信息學(xué)、生理生化學(xué)對(duì)蠟質(zhì)代謝特性進(jìn)行研究,旨在為大蔥蠟質(zhì)合成的分子機(jī)制提供理論基礎(chǔ)。主要的結(jié)果如下:1.掃描電鏡可以觀察到野生型大蔥的葉表面覆蓋有尖狀晶體,突變型中未發(fā)現(xiàn)蠟質(zhì)晶體;野生型的株高、莖粗、蒸騰速率、及單位面積上的氣孔數(shù)高于突變型;野生型的葉綠素含量,凈光合速率低于突變型。2.利用RACE(rapid amplification of cDNA ends)技術(shù)獲得AfCER1(Allium fistulisum CER1)的全長(zhǎng)cDNA序列,并通過(guò)生物信息學(xué)手段分析基因的序列;利用RT-PCR和Real-time PCR分析AfCER1基因在大蔥野生型和突變型植株中的空間表達(dá)模式。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,AfCER1基因全長(zhǎng)為2144bp,包含一個(gè)1857 bp完整的開放閱讀框(ORF),編碼618個(gè)氨基酸。AfCER1與其他物種的CER1具有相似結(jié)構(gòu)域:脂肪酸羥化酶結(jié)構(gòu)域和WAX2-C結(jié)構(gòu)域。AfCER1基因在大蔥的根、葉鞘、葉片等部位均有表達(dá),且在野生型和突變型植株中的表達(dá)量有差異。在大蔥的根和葉鞘及剛見光的葉片中,AfCER1在突變型植株中的表達(dá)量相對(duì)野生型少,而在見光較多的葉片部位,AfCER1在突變型植株中的表達(dá)量卻比野生型多。3.野生型和突變型大蔥中克隆得到的AfKCS6序列存在差異性堿基,但預(yù)測(cè)的氨基酸序列是相同的�；蛉L(zhǎng)包含一個(gè)1491bp完整的開放閱讀框(ORF),編碼497個(gè)氨基酸。AfKCS6基因在大蔥葉片部位顯著表達(dá),且在野生型和突變型植株的葉片部位表達(dá)量也有顯著性差異,野生型明顯高于突變型。4.將大蔥蠟質(zhì)相關(guān)基因AfKCS6克隆至原核表達(dá)載體PET-28a上,重組質(zhì)粒命名為PET28a-AfKCS6。
【圖文】：

大蔥蠟質(zhì)相關(guān)基因４／ａ：化／和４／ＫＣＳ６的克隆與表達(dá)分析：（３－徑憸－ＡＣＰ脫水生成反式－Ａ２－Zf憸－ＡＣＰ（ｔｒａｎｓ－Ａ２－ｅｎｏｙｌ－ＡＣＩ＞）脫水酶催化；（４）還原反應(yīng)：由反式－Ａ２－賭憸－ＡＣＰ還原酶催化反增加了邋２個(gè)碳的憸基－ＡＣＰ。每次反應(yīng)增加兩個(gè)碳原子，直到合成Ｃ再由憸基－ＡＣＰ硫解酶（ａｃｙｌ－ＡＣＰｔｈｉｏｅｓｔｅｒａｓｅ，ＦＡＴＢ）催化裂解憸Ｃ１６或Ｃ１８脂肪酸［＂］。質(zhì)體內(nèi)有Ｓ種很重要的脂肪酸合成２－Ｃ４）［ｉ９］、ＫＡＳＩ（Ｃ４－Ｃ１６）和邋ＫＡＳＩＩ（Ｃ１６邋—邋Ｃ１８）［氣其中有幾個(gè)特異性，在質(zhì)體內(nèi)的多酶復(fù)合物中都存在ＰＮ。逡逑酸的延伸及各種衍生物的合成逡逑長(zhǎng)鏈脂肪酸（ＶＬＣＦＡｓ）的合成逡逑Ｃ１８逡逑

質(zhì)成分可Ｗ跨過(guò)細(xì)胞壁到法表皮。有研究表明當(dāng)蠟質(zhì)成分穿過(guò)角質(zhì)層后，，會(huì)有目的逡逑的到達(dá)蠟質(zhì)晶體的合成位點(diǎn)，進(jìn)一步裝配成各種晶體，因此蠟質(zhì)成分被運(yùn)輸?shù)奖砥ゅ义蠀^(qū)域后，就會(huì)表現(xiàn)出一個(gè)自我組織的系統(tǒng)［５６］（圖１．２）。逡逑ｆ邐Ｖ＼邐Ｃｙｔｏｐｌａｓｍ邐、－逡逑－邐圖１．２蠟質(zhì)運(yùn)輸途徑【巧］逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１邋．２邋Ｔｈｅ邋ｔｒａｎｓｐｏｒｔ邋ｏｆ邋ｗａｘ逡逑１．３蠟質(zhì)相關(guān)基因的研究進(jìn)展逡逑目前關(guān)于表皮蠟質(zhì)研究還是挺多的，隨著蠟質(zhì)合成相關(guān)基因被陸續(xù)克隆成功，逡逑蠟質(zhì)合成過(guò)程也漸漸清晰，在合成的過(guò)程中有很多的基因都非常重要。逡逑有證據(jù)表明，在植物中可能存在多個(gè)延伸酶對(duì)不同的鏈的長(zhǎng)度有不同的特異性，逡逑產(chǎn)生不同鏈長(zhǎng)的ＶＬＣＦＡｓ口２］。ＫＣＲ，ＨＣＤ和ＥＣＲ酶具有廣泛的底物特異性且可Ｗ共逡逑享所有ＦＡＥ復(fù)合物特異性口４］。因此，在擬南芥基因組中２１個(gè)ＫＣＳ已被注釋［５７］，但逡逑５逡逑
【學(xué)位授予單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S633.1;Q943.2

【相似文獻(xiàn)】

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1 奧娜;大蔥蠟質(zhì)相關(guān)基因AfCER1和AfKCS6的克隆與表達(dá)分析[D];山西大學(xué);2016年

本文編號(hào)：2533842