4CL(4-香豆酸輔酶A連接酶,4-coumarate:coenzyme A ligase;)是連接苯丙烷代謝與木質(zhì)素生物合成的交叉點(diǎn)酶,CCR(肉桂酰輔酶A還原酶,cinnamoyl-Co A reductase)是木質(zhì)素特異生物合成的第一個(gè)酶,也是木質(zhì)素生物合成的第一個(gè)限速酶。調(diào)控這兩個(gè)基因的表達(dá)會(huì)影響植物體內(nèi)“碳流”的流向。將這兩個(gè)酶連接形成的雙功能酶4CL1-CCR已在體外和原核生物體內(nèi)證明了具有催化活性。但是外源基因在植物體內(nèi)發(fā)揮的作用與其在原核生物中存在一定的差異,因此本研究在煙草中異源表達(dá)毛白楊的融合基因4CL1-CCR,對(duì)轉(zhuǎn)基因煙草植株和懸浮細(xì)胞中木質(zhì)素含量及沉積狀態(tài)進(jìn)行分析,并通過轉(zhuǎn)錄組分析闡述了融合基因影響煙草懸浮細(xì)胞木質(zhì)化的過程。本研究得到了以下主要研究結(jié)果:(1)經(jīng)硫代硫酸解結(jié)合高效氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用對(duì)轉(zhuǎn)基因煙草木質(zhì)素單體含量分析發(fā)現(xiàn),異源表達(dá)4CL1-CCR融合基因,不僅增加了煙草細(xì)胞壁中木質(zhì)素的總含量,也可以改變木質(zhì)素單體的組成。轉(zhuǎn)基因煙草中G型木質(zhì)素單體含量為14.34±0.52μg/mg顯著高于WT的10.51±0.03μg/mg,但S型木質(zhì)素的含量變化并不...

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
縮略詞
1 引言
    1.1 植物細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)與主要組分
        1.1.1 植物細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)
        1.1.2 植物細(xì)胞壁的主要成分
        1.1.3 木質(zhì)素的用途
        1.1.4 木質(zhì)素的生物合成
    1.2 融合基因及其應(yīng)用
    1.3 植物懸浮細(xì)胞在木質(zhì)化研究中的應(yīng)用
        1.3.1 植物懸浮細(xì)胞木質(zhì)化
        1.3.2 生長(zhǎng)素抑制植物懸浮細(xì)胞木質(zhì)化
        1.3.3 生長(zhǎng)素影響轉(zhuǎn)錄因子引起的細(xì)胞分化
    1.4 研究技術(shù)路線
2 融合基因?qū)煵萸o木質(zhì)素的影響
    引言
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 植物表達(dá)載體構(gòu)建
        2.2.2 4CL1-CCR的農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化及煙草侵染
        2.2.3 轉(zhuǎn)基因煙草的篩選和鑒定
        2.2.4 轉(zhuǎn)基因煙草的木質(zhì)素分析
        2.2.5 轉(zhuǎn)基因煙草表型和莖木質(zhì)化觀測(cè)
        2.2.6 轉(zhuǎn)基因煙草莖木質(zhì)素的拉曼光譜觀測(cè)
    2.3 結(jié)果與分析
        2.3.1 植物表達(dá)載體構(gòu)建及葉盤法轉(zhuǎn)化
        2.3.2 轉(zhuǎn)融合基因4CL1-CCR煙草的分子鑒定
        2.3.3 轉(zhuǎn)基因煙草的木質(zhì)素組成分析
        2.3.4 轉(zhuǎn)基因煙草植株表型觀測(cè)
        2.3.5 轉(zhuǎn)基因煙草的莖光學(xué)顯微觀測(cè)
        2.3.6 轉(zhuǎn)基因煙草的莖拉曼光譜檢測(cè)
    2.4 本章小結(jié)
3 融合基因4CL1-CCR對(duì)煙草懸浮細(xì)胞壁的影響
    引言
    3.1 實(shí)驗(yàn)材料
        3.1.1 植物材料
        3.1.2 儀器設(shè)備
        3.1.3 試劑
    3.2 實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.1 轉(zhuǎn)基因煙草懸浮細(xì)胞系的建立與繼代培養(yǎng)
        3.2.2 轉(zhuǎn)基因煙草懸浮細(xì)胞木質(zhì)素測(cè)定
    3.3 結(jié)果與分析
        3.3.1 轉(zhuǎn)基因煙草懸浮細(xì)胞系的建立與繼代培養(yǎng)
        3.3.2 轉(zhuǎn)基因煙草懸浮細(xì)胞系生長(zhǎng)曲線
        3.3.3 轉(zhuǎn)基因煙草懸浮細(xì)胞系的形態(tài)觀測(cè)
        3.3.4 轉(zhuǎn)基因煙草懸浮細(xì)胞木質(zhì)素特異染色
        3.3.5 轉(zhuǎn)基因煙草不同發(fā)育階段木質(zhì)素測(cè)定
    3.4 本章小結(jié)
4 融合基因4CL1-CCR對(duì)煙草懸浮細(xì)胞壁形成基因表達(dá)的影響
    引言
    4.1 實(shí)驗(yàn)材料
        4.1.1 轉(zhuǎn)基因煙草懸浮細(xì)胞
        4.1.2 儀器設(shè)備
        4.1.3 試劑
    4.2 實(shí)驗(yàn)方法
        4.2.1 轉(zhuǎn)基因煙草懸浮細(xì)胞總RNA提取及c DNA合成
        4.2.2 轉(zhuǎn)基因煙草懸浮細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序與分析
    4.3 結(jié)果與分析
        4.3.1 轉(zhuǎn)基因煙草總RNA質(zhì)量檢測(cè)
        4.3.2 RNA-seq質(zhì)量分析
        4.3.3 Reads與煙草基因組比對(duì)情況
        4.3.4 差異表達(dá)基因分析
        4.3.5 差異表達(dá)基因Gene Ontology富集分析
        4.3.6 融合基因4CL1-CCR對(duì)木質(zhì)素合成基因表達(dá)的影響
        4.3.7 木質(zhì)素單體聚合作用增強(qiáng)
        4.3.8 轉(zhuǎn)基因懸浮細(xì)胞纖維素合成作用減弱
        4.3.9 融合基因4CL1-CCR抑制生長(zhǎng)素運(yùn)輸及響應(yīng)因子相關(guān)基因表達(dá)
        4.3.10 融合基因4CL1-CCR對(duì) ABC家族基因表達(dá)的影響
        4.3.11 與木質(zhì)素單體糖基化相關(guān)基因分析
    4.4 本章小結(jié)
5 煙草次生壁合成相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子分析
    前言
    5.1 實(shí)驗(yàn)材料
        5.1.1 煙草懸浮細(xì)胞
        5.1.2 儀器設(shè)備
        5.1.3 試劑
    5.2 實(shí)驗(yàn)方法
        5.2.1 煙草MYB克隆與載體構(gòu)建
        5.2.2 類水滑石LDH介導(dǎo)重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化煙草懸浮細(xì)胞
        5.2.3 轉(zhuǎn)基因煙草懸浮細(xì)胞的鑒定與繼代
        5.2.4 轉(zhuǎn)基因煙草懸浮細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察
        5.2.5 木質(zhì)素合成基因的半定量PCR鑒定
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        5.3.1 煙草MYB進(jìn)化分析
        5.3.2 煙草懸浮細(xì)胞的分子鑒定
        5.3.3 煙草懸浮細(xì)胞的形態(tài)學(xué)觀察
        5.3.4 轉(zhuǎn)基因煙草懸浮細(xì)胞木質(zhì)素合成相關(guān)基因表達(dá)分析
    5.4 本章小結(jié)
6 討論
    6.1 融合基因4CL1-CCR增強(qiáng)煙草細(xì)胞壁木質(zhì)化
    6.2 融合基因打破2,4-D對(duì)煙草懸浮細(xì)胞木質(zhì)化的抑制
    6.3 融合基因?qū)煵輵腋〖?xì)胞基因轉(zhuǎn)錄水平的影響
        6.3.1 融合基因抑制生長(zhǎng)素轉(zhuǎn)運(yùn)基因表達(dá)
        6.3.2 融合基因?qū)ιL(zhǎng)素相應(yīng)因子的影響
        6.3.3 轉(zhuǎn)基因懸浮細(xì)胞木質(zhì)素聚合能力增強(qiáng)
        6.3.4 融合基因減弱纖維素的合成與果膠甲酯化
        6.3.5 融合基因?qū)BC家族基因表達(dá)的影響
        6.3.6 轉(zhuǎn)錄因子MYB增強(qiáng)木質(zhì)素合成基因的表達(dá)
7 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)介
導(dǎo)師簡(jiǎn)介
獲得成果目錄清單
致謝



本文編號(hào)：4044629