續(xù)隨子DGAT1基因的克隆及功能研究
發(fā)布時間:2021-01-26 12:21
二酰甘油;D(zhuǎn)移酶(Diacylglycerol acyltransferase,DGAT)是植物中進行三酰甘油(TAG)生物合成反應(yīng)中最后一步的關(guān)鍵酶和限速酶,該酶屬于;D(zhuǎn)移酶超家族。目前,已從煙草、油菜、大豆、蓖麻等物種中克隆獲得編碼DGAT1蛋白的基因并做了功能分析。續(xù)隨子(Euphorbia lathyris L.)是一種開發(fā)前景廣闊的新型能源油料作物,且其脂肪酸組分與理想的柴油替代品分子構(gòu)成相似,是我國生物燃油發(fā)展的理想原料。而針對續(xù)隨子DGAT1基因和生物學(xué)功能的分析研究尚未見報道。為探究續(xù)隨子中DGAT1基因?qū)τ谡{(diào)控種子油脂合成的作用機理,本研究依據(jù)續(xù)隨子轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),采用RT-PCR技術(shù)分離和鑒定出一個DGAT1基因(命名為ElDGAT1),并分析該基因的序列特征及表達特性,分別構(gòu)建了ElDGAT1基因的酵母和植物表達載體,通過異源表達來鑒定ElDGAT1基因的生物學(xué)功能,為全面闡明續(xù)隨子油脂合成和積累的分子機制及其關(guān)鍵基因的表達機制提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),同時進一步將調(diào)控續(xù)隨子油脂高水平合成的關(guān)鍵基因運用基因工程的技術(shù)進行生物工程轉(zhuǎn)化應(yīng)用提供依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:1.基于續(xù)隨...
【文章來源】:山西農(nóng)業(yè)大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線
102.2.1ElDGAT1基因序列分析借助在線軟件ORFFinder對ElDGAT1基因開放閱讀框分析可知(如圖2-1):ElDGAT1基因全長為2376bp,編碼區(qū)長1530bp,5’-非編碼區(qū)長472bp,3’-非編碼區(qū)長374bp,共編碼509個氨基酸。圖2-1ElDGAT1基因全長cDNA序列及翻譯的氨基酸序列Fig.2-1Full-lengthofcDNAandtranslatedaminoacidsequencesofElDGAT1gene注:方框ATG為起始密碼子;TGA為終止密碼子。Note:ATG(Startcodon)andTGA(stopcodon)areshowninbox.2.2.2ElDGAT1蛋白基本理化性質(zhì)分析Expasy數(shù)據(jù)庫在線分析軟件ProtParam預(yù)測ElDGAT1蛋白的理化性質(zhì),可知:ElDGAT1蛋白化學(xué)分子式為C2675H4121N691O702S31,相對分子質(zhì)量58.19KDa,等電點pI=8.89,氨基酸含量最高的亮氨酸(Leu)為10.4%,含量最低的谷氨酰胺(Gln)為1.8%(見表2-1)。ElDGAT1蛋白不穩(wěn)定系數(shù)51.25,脂溶系數(shù)101.67,親水系數(shù)0.284。研究發(fā)現(xiàn),不穩(wěn)定系數(shù)小于40的蛋白質(zhì)屬于穩(wěn)定蛋白[58],親水系數(shù)大于0,則對應(yīng)的蛋白質(zhì)為疏水性蛋白[59]。因此,推測ElDGAT1蛋白為不穩(wěn)定的疏水性膜結(jié)合蛋白。2.2結(jié)果與分析
12圖2-2ElDGAT1蛋白親疏水性預(yù)測Fig.2-2HydrophilicityandhydrophobicitypredictionofElDGAT1protein2.2.3ElDGAT1蛋白跨膜區(qū)、亞細胞定位、信號肽及功能結(jié)構(gòu)域預(yù)測圖2-3ElDGAT1蛋白跨膜區(qū)域分析Fig.2-3TransmembraneregionanalysisofDGAT1proteininEuphorbialathyrisTMHMM在線分析ElDGAT1蛋白的跨膜區(qū),結(jié)果顯示(如圖2-3):該序列長度為509,這與ORFFinder預(yù)測的結(jié)果相一致。ElDGAT1蛋白形成9個跨膜螺旋區(qū),由膜內(nèi)到膜外5個,膜外到膜內(nèi)4個,分別在111-130位、154-173位、185-207位、212-234位、301-323位、349-371位、411-433位、443-465位、478-500位氨基酸之間,其跨膜
【參考文獻】:
期刊論文
[1]喀斯特生境下3種草本能源植物的光合產(chǎn)能及適應(yīng)性[J]. 杭紅濤,王瑞,邢德科,吳沿友,張開艷,饒森,趙麗華. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(17)
[2]甘藍型油菜磷脂二酰甘油;D(zhuǎn)移酶(BnPDAT1)cDNA的克隆和功能鑒定[J]. 譚太龍,馮韜,羅海燕,彭燁,劉睿洋,官春云. 作物學(xué)報. 2016(05)
[3]煙草生物反應(yīng)器生產(chǎn)藥用蛋白的研究進展[J]. 閆寧,劉艷華,張忠鋒. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2014(31)
[4]大豆DGAT基因家族的鑒定和表達分析[J]. 劉貴芹,邵群,黃榮峰,馮獻忠. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2013(12)
[5]小桐子磷脂二酰甘油;D(zhuǎn)移酶(JcPDAT1)cDNA的克隆與功能鑒定[J]. 徐榮華,邱麗俊,陽天泉,王如玲,田波,劉愛忠. 中國油料作物學(xué)報. 2013(02)
[6]能源油料植物續(xù)隨子的生物學(xué)及開發(fā)利用研究[J]. 龔德勇,張燕,王曉敏,劉清國,李搏. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2011(08)
[7]續(xù)隨子栽培技術(shù)及其利用價值[J]. 張燕,王曉敏,張顯波. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2010(10)
[8]續(xù)隨子冷榨油脂肪酸及蛋白質(zhì)氨基酸組成分析[J]. 王亞輝,李招娣,鄧紅,韓瑞,曹立強. 中國糧油學(xué)報. 2009(11)
[9]番茄S-腺苷蛋氨酸脫羧酶基因SlSAMDC1的克隆與序列分析[J]. 劉志勇,王孝宣,高建昌,國艷梅,杜永臣,葉雪凌. 園藝學(xué)報. 2008(08)
[10]42份非木本油料植物資源的能源利用潛力評價[J]. 危文亮,金夢陽. 中國油脂. 2008(05)
碩士論文
[1]續(xù)隨子三個候選內(nèi)參基因的克隆及液泡膜Na+/H+逆向轉(zhuǎn)運蛋白的表達分析[D]. 李春霞.南京師范大學(xué) 2013
[2]油酸脫氫酶活性與油菜種子油酸含量的關(guān)系研究[D]. 解毅.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3001103
【文章來源】:山西農(nóng)業(yè)大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線
102.2.1ElDGAT1基因序列分析借助在線軟件ORFFinder對ElDGAT1基因開放閱讀框分析可知(如圖2-1):ElDGAT1基因全長為2376bp,編碼區(qū)長1530bp,5’-非編碼區(qū)長472bp,3’-非編碼區(qū)長374bp,共編碼509個氨基酸。圖2-1ElDGAT1基因全長cDNA序列及翻譯的氨基酸序列Fig.2-1Full-lengthofcDNAandtranslatedaminoacidsequencesofElDGAT1gene注:方框ATG為起始密碼子;TGA為終止密碼子。Note:ATG(Startcodon)andTGA(stopcodon)areshowninbox.2.2.2ElDGAT1蛋白基本理化性質(zhì)分析Expasy數(shù)據(jù)庫在線分析軟件ProtParam預(yù)測ElDGAT1蛋白的理化性質(zhì),可知:ElDGAT1蛋白化學(xué)分子式為C2675H4121N691O702S31,相對分子質(zhì)量58.19KDa,等電點pI=8.89,氨基酸含量最高的亮氨酸(Leu)為10.4%,含量最低的谷氨酰胺(Gln)為1.8%(見表2-1)。ElDGAT1蛋白不穩(wěn)定系數(shù)51.25,脂溶系數(shù)101.67,親水系數(shù)0.284。研究發(fā)現(xiàn),不穩(wěn)定系數(shù)小于40的蛋白質(zhì)屬于穩(wěn)定蛋白[58],親水系數(shù)大于0,則對應(yīng)的蛋白質(zhì)為疏水性蛋白[59]。因此,推測ElDGAT1蛋白為不穩(wěn)定的疏水性膜結(jié)合蛋白。2.2結(jié)果與分析
12圖2-2ElDGAT1蛋白親疏水性預(yù)測Fig.2-2HydrophilicityandhydrophobicitypredictionofElDGAT1protein2.2.3ElDGAT1蛋白跨膜區(qū)、亞細胞定位、信號肽及功能結(jié)構(gòu)域預(yù)測圖2-3ElDGAT1蛋白跨膜區(qū)域分析Fig.2-3TransmembraneregionanalysisofDGAT1proteininEuphorbialathyrisTMHMM在線分析ElDGAT1蛋白的跨膜區(qū),結(jié)果顯示(如圖2-3):該序列長度為509,這與ORFFinder預(yù)測的結(jié)果相一致。ElDGAT1蛋白形成9個跨膜螺旋區(qū),由膜內(nèi)到膜外5個,膜外到膜內(nèi)4個,分別在111-130位、154-173位、185-207位、212-234位、301-323位、349-371位、411-433位、443-465位、478-500位氨基酸之間,其跨膜
【參考文獻】:
期刊論文
[1]喀斯特生境下3種草本能源植物的光合產(chǎn)能及適應(yīng)性[J]. 杭紅濤,王瑞,邢德科,吳沿友,張開艷,饒森,趙麗華. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(17)
[2]甘藍型油菜磷脂二酰甘油;D(zhuǎn)移酶(BnPDAT1)cDNA的克隆和功能鑒定[J]. 譚太龍,馮韜,羅海燕,彭燁,劉睿洋,官春云. 作物學(xué)報. 2016(05)
[3]煙草生物反應(yīng)器生產(chǎn)藥用蛋白的研究進展[J]. 閆寧,劉艷華,張忠鋒. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2014(31)
[4]大豆DGAT基因家族的鑒定和表達分析[J]. 劉貴芹,邵群,黃榮峰,馮獻忠. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2013(12)
[5]小桐子磷脂二酰甘油;D(zhuǎn)移酶(JcPDAT1)cDNA的克隆與功能鑒定[J]. 徐榮華,邱麗俊,陽天泉,王如玲,田波,劉愛忠. 中國油料作物學(xué)報. 2013(02)
[6]能源油料植物續(xù)隨子的生物學(xué)及開發(fā)利用研究[J]. 龔德勇,張燕,王曉敏,劉清國,李搏. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2011(08)
[7]續(xù)隨子栽培技術(shù)及其利用價值[J]. 張燕,王曉敏,張顯波. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2010(10)
[8]續(xù)隨子冷榨油脂肪酸及蛋白質(zhì)氨基酸組成分析[J]. 王亞輝,李招娣,鄧紅,韓瑞,曹立強. 中國糧油學(xué)報. 2009(11)
[9]番茄S-腺苷蛋氨酸脫羧酶基因SlSAMDC1的克隆與序列分析[J]. 劉志勇,王孝宣,高建昌,國艷梅,杜永臣,葉雪凌. 園藝學(xué)報. 2008(08)
[10]42份非木本油料植物資源的能源利用潛力評價[J]. 危文亮,金夢陽. 中國油脂. 2008(05)
碩士論文
[1]續(xù)隨子三個候選內(nèi)參基因的克隆及液泡膜Na+/H+逆向轉(zhuǎn)運蛋白的表達分析[D]. 李春霞.南京師范大學(xué) 2013
[2]油酸脫氫酶活性與油菜種子油酸含量的關(guān)系研究[D]. 解毅.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3001103
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