花生基因芯片的分析及鞘脂Δ8去飽和酶基因的功能驗(yàn)證
發(fā)布時(shí)間:2021-06-06 00:07
花生(Arachis hypogaea L.)是我國主要的油料作物和經(jīng)濟(jì)作物,產(chǎn)量居世界首位;ㄉN子的含油量和油脂品質(zhì)決定了花生的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和營養(yǎng)價(jià)值。近年來,與花生油脂代謝相關(guān)基因的研究報(bào)道不斷出現(xiàn),這些研究將對花生分子育種,品種選育和品種改良具有重要意義。鞘脂作為油脂的一類,是植物細(xì)胞膜的重要組分,同時(shí)也參與植物抗逆調(diào)節(jié)。鞘脂Δ8去飽和酶是脂肪酸去飽和酶的一類,通過改變鞘脂的不飽和度參與植物的逆境調(diào)控,目前已在擬南芥、煙草等植物中被研究,但在花生中研究較少。基于以上背景,本文的研究主要內(nèi)容如下:以高油酸中油花生品系F18和低油酸低油的品種魯花6號(hào)作為研究材料,通過表達(dá)譜芯片數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)兩品種(系)在30、40、60 DAP時(shí)期顯著差異表達(dá)的基因分別有130、3 556和2 783個(gè);通過維恩圖分析,找到兩個(gè)品種(系)在40和60 DAP共同差異表達(dá)的基因1 074個(gè);各時(shí)期的GO注釋和富集結(jié)果都顯示,差異表達(dá)的基因主要富集在metabolic process(GO:0008152)途徑中;KEGG富集結(jié)果顯示,差異基因顯著富集到脂肪酸合成和光合途徑中。根據(jù)GO注釋信息,分別從40...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
脂肪酸代謝途徑[20]
(SP1)作為重要的信號(hào)分子,與逆境脅迫下植物的氣孔關(guān)閉有關(guān)。酵母對抵御高溫環(huán)境具有重要作用,SLD-1 突變的酵母菌不能再高溫環(huán)境中生人為添加外源性植物鞘氨醇(t18:1)后突變酵母菌恢復(fù)了抵抗高溫的能力[5 植物鞘脂代謝途徑脂的從頭合成是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中進(jìn)行[20](圖 1-2),絲氨酸棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶(SP物絲氨酸和棕櫚酰輔酶 A 縮合形成 3-酮基二氫鞘氨醇,該產(chǎn)物被 3-酮基原酶還原為長鏈堿基(LCB)的前體—鞘氨醇。LCB 在不同生物中的鏈和度和羥化程度不同。在高等植物中鞘氨醇的代謝分為三種途徑:(1) C4-羥化酶作用下生成 4-羥基鞘氨醇(植物鞘氨醇);(2)在鞘氨醇去飽SD)作用下去飽和形成不飽和的鞘氨醇;前兩種途徑的產(chǎn)物鞘氨醇在鞘作用下生成神經(jīng)酰胺;(3)第三種途徑是鞘氨醇在神經(jīng)酰胺合酶作用下二氫神經(jīng)酰胺。神經(jīng)酰胺是鞘脂合成過程中的重要中間產(chǎn)物,在隨后的神經(jīng)酰胺在神經(jīng)酰胺激酶作用下磷酸化生成神經(jīng)酰胺-1-磷酸,也可以在酶作用下生成鞘磷脂。
不同分為兩種,一種是鞘脂Δ4 去飽和酶,另一種是鞘脂生 3 種不同的催化產(chǎn)物(圖 1-3)。鞘脂Δ8 去飽和酶細(xì)胞色素 b5 結(jié)構(gòu)域,1998 年由 Petra Sperling 最先從去飽和酶在植物油脂代謝中起到重要作用,擬南芥葉鞘脂Δ8 去飽和酶(SLD)產(chǎn)生的順式或反式Δ8 雙鍵花草(Stylosanthes hamata)的 LCB Δ8 去飽和酶具有順酶的異源表達(dá)增加了鞘脂中順式Δ8 不飽和 LCB 的比耐鋁性。擬南芥Δ8鞘脂去飽和酶突變體對SDS和寒冷 處理時(shí),AtSLD1 和 AtSLD2 雙突變的擬南芥的根長僅在 0 ℃處理 4 周后與對照相比葉子褪綠,處理 8 周后菁中分離得到了 4 種Δ8 去飽和酶(BrDA/B/C/D),將異源表達(dá),發(fā)現(xiàn)不同 SLD 基因的表達(dá)可以改變產(chǎn)物中例[55]。SLD 相比于其它脂肪酸去飽和酶,研究較少,等模式植物中,在花生中鮮有報(bào)道。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]花生籽仁不同發(fā)育時(shí)期的轉(zhuǎn)錄組測序分析[J]. 和小燕,胡曉鋒,王允,張幸果,李賀敏,崔黨群,殷冬梅. 分子植物育種. 2016(11)
[2]花生AhFAD2-1基因與油酸/亞油酸比值的關(guān)系[J]. 遲曉元,郝翠翠,陳明娜,潘麗娟,陳娜,王通,王冕,楊珍,梁成偉,禹山林. 花生學(xué)報(bào). 2016(04)
[3]外源脫落酸和油菜素內(nèi)酯對干旱脅迫下大豆幼苗抗旱性的影響[J]. 魏鑫,倪虹,張會(huì)慧,王晶英. 中國油料作物學(xué)報(bào). 2016(05)
[4]甘蔗捕光葉綠素a/b結(jié)合蛋白基因ScLhca3的克隆及表達(dá)[J]. 翟玉山,鄧宇晴,董萌,徐倩,程光遠(yuǎn),彭磊,林彥銓,徐景升. 作物學(xué)報(bào). 2016(09)
[5]亞基水平上花生蛋白組成、結(jié)構(gòu)和功能性質(zhì)研究進(jìn)展[J]. 徐飛,劉麗,石愛民,劉紅芝,胡暉,王強(qiáng). 食品科學(xué). 2016(07)
[6]花生AhFAD2的基因型與O/L值的相關(guān)性分析[J]. 王允,張幸果,李賀敏,甄愿愿,崔黨群,殷冬梅. 分子植物育種. 2015(06)
[7]東南景天捕光葉綠素a/b結(jié)合蛋白基因SaLhcb2的分離及功能[J]. 李真,劉明英,韓小嬌,喬桂榮,蔣晶,邢世巖,卓仁英. 浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)
[8]利用基因芯片技術(shù)進(jìn)行小麥遺傳圖譜構(gòu)建及粒重QTL分析[J]. 陳廣鳳,李青芳,張晗,師翠蘭,孫彩鈴,鄧志英,劉凱,谷植群,田紀(jì)春. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(24)
[9]中國花生生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 潘月紅,錢貴霞. 中國食物與營養(yǎng). 2014(10)
[10]花生中UDP-葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶基因的克隆及在非生物脅迫下的表達(dá)研究[J]. 陳娜,胡東青,潘麗娟,遲曉元,陳明娜,王通,王冕,楊珍,禹山林. 中國油料作物學(xué)報(bào). 2014(03)
博士論文
[1]花生ABA途徑抗逆基因AhLOS5克隆與抗逆性研究[D]. 武曉亮.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]低溫脅迫下番茄PSII捕光天線蛋白基因LeLhcb2的功能分析[D]. 鄧永勝.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[3]IL-24與CXCL-13基因在膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎發(fā)病中的作用及意義研究[D]. 任紅革.延邊大學(xué) 2013
碩士論文
[1]鏟鏈?zhǔn)交ㄉ鹗諜C(jī)翻轉(zhuǎn)放鋪裝置的試驗(yàn)研究[D]. 王得偉.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]花生AhbHLH1參與調(diào)控FAD2基因在種子中表達(dá)的研究[D]. 劉瑋.山東大學(xué) 2016
[3]油料作物含油量差異原因的初步分析[D]. 王志慧.中南民族大學(xué) 2013
本文編號(hào):3213176
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
脂肪酸代謝途徑[20]
(SP1)作為重要的信號(hào)分子,與逆境脅迫下植物的氣孔關(guān)閉有關(guān)。酵母對抵御高溫環(huán)境具有重要作用,SLD-1 突變的酵母菌不能再高溫環(huán)境中生人為添加外源性植物鞘氨醇(t18:1)后突變酵母菌恢復(fù)了抵抗高溫的能力[5 植物鞘脂代謝途徑脂的從頭合成是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中進(jìn)行[20](圖 1-2),絲氨酸棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶(SP物絲氨酸和棕櫚酰輔酶 A 縮合形成 3-酮基二氫鞘氨醇,該產(chǎn)物被 3-酮基原酶還原為長鏈堿基(LCB)的前體—鞘氨醇。LCB 在不同生物中的鏈和度和羥化程度不同。在高等植物中鞘氨醇的代謝分為三種途徑:(1) C4-羥化酶作用下生成 4-羥基鞘氨醇(植物鞘氨醇);(2)在鞘氨醇去飽SD)作用下去飽和形成不飽和的鞘氨醇;前兩種途徑的產(chǎn)物鞘氨醇在鞘作用下生成神經(jīng)酰胺;(3)第三種途徑是鞘氨醇在神經(jīng)酰胺合酶作用下二氫神經(jīng)酰胺。神經(jīng)酰胺是鞘脂合成過程中的重要中間產(chǎn)物,在隨后的神經(jīng)酰胺在神經(jīng)酰胺激酶作用下磷酸化生成神經(jīng)酰胺-1-磷酸,也可以在酶作用下生成鞘磷脂。
不同分為兩種,一種是鞘脂Δ4 去飽和酶,另一種是鞘脂生 3 種不同的催化產(chǎn)物(圖 1-3)。鞘脂Δ8 去飽和酶細(xì)胞色素 b5 結(jié)構(gòu)域,1998 年由 Petra Sperling 最先從去飽和酶在植物油脂代謝中起到重要作用,擬南芥葉鞘脂Δ8 去飽和酶(SLD)產(chǎn)生的順式或反式Δ8 雙鍵花草(Stylosanthes hamata)的 LCB Δ8 去飽和酶具有順酶的異源表達(dá)增加了鞘脂中順式Δ8 不飽和 LCB 的比耐鋁性。擬南芥Δ8鞘脂去飽和酶突變體對SDS和寒冷 處理時(shí),AtSLD1 和 AtSLD2 雙突變的擬南芥的根長僅在 0 ℃處理 4 周后與對照相比葉子褪綠,處理 8 周后菁中分離得到了 4 種Δ8 去飽和酶(BrDA/B/C/D),將異源表達(dá),發(fā)現(xiàn)不同 SLD 基因的表達(dá)可以改變產(chǎn)物中例[55]。SLD 相比于其它脂肪酸去飽和酶,研究較少,等模式植物中,在花生中鮮有報(bào)道。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]花生籽仁不同發(fā)育時(shí)期的轉(zhuǎn)錄組測序分析[J]. 和小燕,胡曉鋒,王允,張幸果,李賀敏,崔黨群,殷冬梅. 分子植物育種. 2016(11)
[2]花生AhFAD2-1基因與油酸/亞油酸比值的關(guān)系[J]. 遲曉元,郝翠翠,陳明娜,潘麗娟,陳娜,王通,王冕,楊珍,梁成偉,禹山林. 花生學(xué)報(bào). 2016(04)
[3]外源脫落酸和油菜素內(nèi)酯對干旱脅迫下大豆幼苗抗旱性的影響[J]. 魏鑫,倪虹,張會(huì)慧,王晶英. 中國油料作物學(xué)報(bào). 2016(05)
[4]甘蔗捕光葉綠素a/b結(jié)合蛋白基因ScLhca3的克隆及表達(dá)[J]. 翟玉山,鄧宇晴,董萌,徐倩,程光遠(yuǎn),彭磊,林彥銓,徐景升. 作物學(xué)報(bào). 2016(09)
[5]亞基水平上花生蛋白組成、結(jié)構(gòu)和功能性質(zhì)研究進(jìn)展[J]. 徐飛,劉麗,石愛民,劉紅芝,胡暉,王強(qiáng). 食品科學(xué). 2016(07)
[6]花生AhFAD2的基因型與O/L值的相關(guān)性分析[J]. 王允,張幸果,李賀敏,甄愿愿,崔黨群,殷冬梅. 分子植物育種. 2015(06)
[7]東南景天捕光葉綠素a/b結(jié)合蛋白基因SaLhcb2的分離及功能[J]. 李真,劉明英,韓小嬌,喬桂榮,蔣晶,邢世巖,卓仁英. 浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)
[8]利用基因芯片技術(shù)進(jìn)行小麥遺傳圖譜構(gòu)建及粒重QTL分析[J]. 陳廣鳳,李青芳,張晗,師翠蘭,孫彩鈴,鄧志英,劉凱,谷植群,田紀(jì)春. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(24)
[9]中國花生生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 潘月紅,錢貴霞. 中國食物與營養(yǎng). 2014(10)
[10]花生中UDP-葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶基因的克隆及在非生物脅迫下的表達(dá)研究[J]. 陳娜,胡東青,潘麗娟,遲曉元,陳明娜,王通,王冕,楊珍,禹山林. 中國油料作物學(xué)報(bào). 2014(03)
博士論文
[1]花生ABA途徑抗逆基因AhLOS5克隆與抗逆性研究[D]. 武曉亮.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]低溫脅迫下番茄PSII捕光天線蛋白基因LeLhcb2的功能分析[D]. 鄧永勝.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[3]IL-24與CXCL-13基因在膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎發(fā)病中的作用及意義研究[D]. 任紅革.延邊大學(xué) 2013
碩士論文
[1]鏟鏈?zhǔn)交ㄉ鹗諜C(jī)翻轉(zhuǎn)放鋪裝置的試驗(yàn)研究[D]. 王得偉.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]花生AhbHLH1參與調(diào)控FAD2基因在種子中表達(dá)的研究[D]. 劉瑋.山東大學(xué) 2016
[3]油料作物含油量差異原因的初步分析[D]. 王志慧.中南民族大學(xué) 2013
本文編號(hào):3213176
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jiyingongcheng/3213176.html
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