中藥丹參為唇形科植物丹參Salvia miltiorrhiza Bge.的干燥根及根莖。丹參酮類化合物是丹參中主要的脂溶性活性成分,屬于二萜類化合物,其合成前體物質是牻牛兒基牻牛兒基焦磷酸(Geranylgeranyl diphosphate,GGPP)。GGPP是由牻牛兒基牻牛兒基焦磷酸合酶(Geranylgeranyl diphosphate synthase,GGPPS)催化異戊烯基焦磷酸(Isoprenyl pyrophosphat,IPP)和法呢基焦磷酸(Farnesyl pyrophosphate,FPP)縮合形成的,為萜類化合物、赤霉素、類胡蘿卜素、葉綠素等提供構建骨架,是植物體內多種初生代謝產物和次生代謝產物的共同前體,其生物合成是萜類代謝途徑中的關鍵步驟。因此,GGPPS對萜類化合物的生物合成具有重要的調控作用。故本研究以丹參GGPPS(Sm GGPPS)基因家族為研究對象,以SmGGPPS基因家族的共表達分析、遺傳變異分析及其與丹參酮類成分含量之間的相關性分析為切入點,探討了SmGGPPS基因家族不同成員與丹參二萜途徑不同代謝分支之間的關系及其調控丹參酮類成分生物合...

【文章頁數(shù)】：116 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略詞
第一章 引言
    1.1 研究背景
        1.1.1 植物中萜類化合物生物合成途徑的拓撲結構
        1.1.2 植物中萜類化合物生物合成途徑的調控研究
        1.1.3 丹參的遺傳變異與丹參酮類成分生物合成的研究
            1.1.3.1 丹參的遺傳變異與丹參酮類成分的相關性研究
            1.1.3.2 丹參酮類成分生物合成途徑的拓撲結構研究
            1.1.3.3 丹參酮類成分生物合成途徑的調控研究
    1.2 研究目的與意義
    1.3 研究內容
    1.4 技術路線
第二章 SmGGPPS基因家族與二萜途徑基因的共表達分析
    2.1 SmGGPPS基因家族共表達關系的預測
        2.1.1 數(shù)據(jù)來源
        2.1.2 分析方法
            2.1.2.1 基因共表達網絡分析
            2.1.2.2 系統(tǒng)發(fā)育分析
        2.1.3 結果與分析
            2.1.3.1 At GGPPS基因家族的基因共表達網絡分析
            2.1.3.2 擬南芥與丹參的系統(tǒng)發(fā)育關系
            2.1.3.3 SmGGPPS基因家族共表達關系的預測
    2.2 SmGGPPS基因家族與二萜途徑基因的共表達關系的實驗驗證
        2.2.1 實驗材料
        2.2.2 儀器與試劑
            2.2.2.1 儀器
            2.2.2.2 試劑
        2.2.3 實驗方法
            2.2.3.1 丹參根、莖、葉、花總RNA的提取
            2.2.3.2 RNA質量檢測
            2.2.3.3 cDNA的制備
            2.2.3.4 定量PCR
        2.2.4 結果與分析
            2.2.4.1 SmGGPPS基因家族與二萜途徑基因在丹參不同時期不同組織中的相對表達量
            2.2.4.2 SmGGPPS基因家族與二萜途徑基因的共表達網絡分析
    2.3 討論
        2.3.1 GGPPS基因家族系統(tǒng)發(fā)育關系
        2.3.2 GGPPS基因家族各成員表達的比較
        2.3.3 GGPPS基因家族各成員共表達關系的比較
        2.3.4 GGPPS基因家族各成員的分工
    2.4 小結
第三章 基于SRAP分子標記和SmGGPPS基因家族的丹參遺傳變異分析
    3.1 實驗材料
    3.2 儀器與試劑
        3.2.1 儀器
        3.2.2 試劑
    3.3 實驗方法
        3.3.1 丹參植株基因組DNA的提取
        3.3.2 DNA質量檢測
        3.3.3 SRAP分子標記
            3.3.3.1 引物初篩及合成
            3.3.3.2 SRAP-PCR擴增
            3.3.3.3 電泳檢測
            3.3.3.4 數(shù)據(jù)處理
        3.3.4 不同原產地丹參SmGGPPS基因家族各成員的克隆
            3.3.4.1 引物設計與合成
            3.3.4.2 PCR克隆
            3.3.4.3 電泳檢測及測序
            3.3.4.4 測序結果分析
    3.4 結果與分析
        3.4.1 基于SRAP分子標記的丹參基因組遺傳變異分析
            3.4.1.1 SRAP-PCR擴增引物的篩選
            3.4.1.2 SRAP-PCR擴增結果
            3.4.1.3 基于SRAP分子標記的丹參遺傳變異
        3.4.2 SmGGPPS基因家族各成員遺傳變異分析
            3.4.2.1 SmGGPPS1 基因的遺傳變異分析
            3.4.2.2 SmGGPPS2 基因的遺傳變異分析
            3.4.2.3 SmGGPPS3 基因的遺傳變異分析
    3.5 討論
        3.5.1 SmGGPPS基因家族不同功能區(qū)域的序列變異
        3.5.2 SmGGPPS基因家族啟動子區(qū)轉錄因子結合位點的變異
        3.5.3 基于SRAP分子標記的丹參基因組遺傳變異與基于SmGGPPS基因家族的丹參功能基因組遺傳變異之間的比較
    3.6 小結
第四章 SmGGPPS基因家族與丹參酮類成分的相關性分析
    4.1 實驗材料
    4.2 儀器與試劑
        4.2.1 儀器
        4.2.2 試劑
    4.3 實驗方法
        4.3.1 丹參酮類成分含量測定
        4.3.2 數(shù)據(jù)分析
    4.4 結果與分析
        4.4.1 不同原產地丹參樣品丹參酮類成分含量測定結果
        4.4.2 SmGGPPS基因家族遺傳變異與丹參酮類成分含量之間的相關性
            4.4.2.1 SmGGPPS1 基因遺傳變異與丹參酮類成分含量之間的相關性
            4.4.2.2 SmGGPPS2 基因遺傳變異與丹參酮類成分含量之間的相關性
            4.4.2.3 SmGGPPS3 基因遺傳變異與丹參酮類成分含量之間的相關性
        4.4.3 基于SRAP分子標記的丹參基因組遺傳變異與丹參酮類成分含量之間的相關性
    4.5 討論
        4.5.1 SmGGPPS基因序列多態(tài)性與丹參酮類成分含量之間的相關性
        4.5.2 SmGGPPS基因啟動子區(qū)轉錄因子結合位點的變異與丹參酮類成分含量之間的相關性
        4.5.3 基于SRAP分子標記的丹參基因組遺傳變異與丹參酮類成分含量之間的相關性
    4.6 小結
第五章 結論與創(chuàng)新點
    5.1 結論
    5.2 創(chuàng)新
    5.3 展望
參考文獻
文獻綜述
    1 基因家族概述
    2 植物界GGPPS基因家族的研究現(xiàn)狀
        2.1 GGPPS蛋白結構
        2.2 GGPPS基因家族的遺傳分類
        2.3 GGPPS基因家族的生物學功能
            2.3.1 調控植物的生長發(fā)育
            2.3.2 調控藥用植物活性成分的生物合成
    3 小結
    參考文獻
致謝
在讀期間公開發(fā)表的學術論文、專著及科研成果



本文編號：3890394