PAL2-3基因調(diào)控大豆籽粒異黃酮含量的原因分析
發(fā)布時間:2020-12-29 15:13
大豆異黃酮是主要存在于大豆中的一種次生代謝產(chǎn)物,因其對人類生理保健和植物自身有重要的功能而備受關(guān)注。大豆異黃酮合成代謝途徑是苯丙氨酸代謝途徑的一個分支,而在苯丙氨酸代謝途徑中苯丙氨酸解氨酶(PAL)是限速酶與關(guān)鍵酶。本課題組經(jīng)前期研究發(fā)現(xiàn)PAL2-3(GLYMA13G145000)基因?qū)Υ蠖棺蚜.慄S酮含量具有調(diào)控效應(yīng):即PAL2-3基因過表達的T1代轉(zhuǎn)基因大豆植株中,大豆籽粒異黃酮及三種苷元成分不同程度提高;PAL2-3基因RNAi干擾的T1代轉(zhuǎn)基因大豆植株中,大豆籽粒異黃酮及三種苷元成分含量顯著降低。為了對PAL2-3基因調(diào)控大豆籽粒異黃酮含量的原因進行分析,開展本研究,結(jié)果如下:(1)通過用Bar基因進行PCR檢測、實時熒光定量PCR測定PAL2-3基因相對表達量,獲得T2代3個過表達PAL2-3轉(zhuǎn)基因大豆株系和4個RNAi干擾PAL2-3轉(zhuǎn)基因大豆株系。對轉(zhuǎn)基因株系和野生型對照組的苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性進行測定發(fā)現(xiàn),過表達PAL2-3基因株系和野生型對照組相比PAL活性升高,兩者差異不顯...
【文章來源】:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
大豆異黃酮苷元結(jié)構(gòu)圖
圖 1-2 大豆異黃酮糖苷結(jié)構(gòu)圖Figure 1-2 The chart of soybean isoflavone glucoside structure表 1-2 大豆異黃酮糖苷結(jié)構(gòu)表Table 1-2 The table of soybean isoflavone glucoside structure糖苷 R3 R4 大豆苷(Daidzin) H H 染料木苷(Genistin) O H 黃豆苷(Glycitin) H OCH3基大豆苷(6”-O-Acetydaizin) H H 染料木苷(6”-O-Acetygenistin) O H 基黃豆苷(6”-O-Acetyglycitin) H OCH3基大豆苷(6”-O-Malonydaidzin) H H
注:圖中虛線表示還需經(jīng)多部反應(yīng)形成最終產(chǎn)物圖 1-3 苯丙氨酸代謝途徑[33]Fig. 1-3 Phenylalanine metabolic pathway1.2.3.1 苯丙氨酸解氨酶(PAL)Conn 等于 1961 年首次發(fā)現(xiàn)苯丙氨酸解氨酶(PAL)存在于大麥幼苗中[34]。后來,隨著分純化技術(shù)的不斷發(fā)展與完善,PAL 已經(jīng)從多個植物中如草莓[35]、大豆[36]、楊樹[37]、木薯[38白及[39]、荸薺[40]、山葡萄[41]和石榴[42]等成功進行了分離純化,在藻類、真菌中[43]也證明有 PAL 的存在。PAL 基因家族主要包含 3 個亞家族,分別為 PAL1、PAL2、PAL3。其中 PAL1 亞家族含3 個成員,分別為 PAL1-1、PAL1-2、PAL1-3,PAL2 亞家族含有 4 個成員,分別為 PAL2-1PAL2-2、PAL2-3、PAL2-4,PAL3 亞家族只有 1 個成員,為 PAL3。PAL 基因家族中不同成員在植物中的表達具有時空表達差異[44]。多數(shù)植物中,根部和熟的花中 PAL 表達水平最高,莖中的表達水平居中,成熟的葉片中表達水平最低或不表達侯鵬等分析了大豆中 PAL 基因家族 8 個成員的表達情況,試驗發(fā)現(xiàn),在生殖生長時期的 PA基因家族的表達水平明顯高于營養(yǎng)生長時期的 PAL 基因家族的表達水平,其中 PAL1-1PAL2-1、PAL2-3 基因是 PAL 基因家族中的主要表達成員,對以上 3 個基因進一步分析發(fā)現(xiàn)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]杭菊CHI基因的克隆及原核表達[J]. 王蕊,鄒慶軍,郭巧生,汪濤,程搏幸. 中國中藥雜志. 2019(14)
[2]膜莢黃芪查爾酮還原酶基因的克隆與表達分析[J]. 包蕊,劉俊頻,袁元,于洋,全雪麗,吳松權(quán). 北方園藝. 2019(06)
[3]木薯苯丙氨酸解氨酶基因的克隆及其對低溫脅迫的響應(yīng)[J]. 吳遠(yuǎn)航,劉秦,劉攀道,郭鵬飛,李敏,蔣凌雁,羅麗娟. 熱帶作物學(xué)報. 2019(03)
[4]白及苯丙氨酸解氨酶基因的克隆、序列特征及激素響應(yīng)表達分析[J]. 羅才林,李林,陳立,鄧琴,張俊,馬璇,徐德林,錢剛. 中草藥. 2019(03)
[5]異葉天南星查爾酮合成酶和異構(gòu)酶基因的克隆及蛋白的結(jié)構(gòu)性質(zhì)分析[J]. 張聲祥,施圓圓,王晨凱,趙德蕊,楊青山,馬克龍,吳家文. 中國中藥雜志. 2019(09)
[6]大豆異黃酮神經(jīng)保護作用的研究進展[J]. 張珍,韓領(lǐng),夏曉洋,向霞. 中國食物與營養(yǎng). 2019(01)
[7]山葡萄苯丙氨酸解氨酶基因(PAL)的克隆與表達分析[J]. 陳蒙,張雪,張宇,楊銘慧,劉海峰. 華北農(nóng)學(xué)報. 2018(06)
[8]荸薺苯丙氨酸解氨酶基因的克隆和表達[J]. 宋慕波,帥良,段振華,覃麗,李淋,陳振林,方方. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2019(01)
[9]獨行菜La F3H基因克隆、序列分析及原核表達[J]. 趙樂,馬利剛,張金燕,馮衛(wèi)生,匡海學(xué),鄭曉珂. 中草藥. 2018(23)
[10]大豆異黃酮研究進展及前景展望[J]. 石群,李波. 大豆科技. 2018(05)
碩士論文
[1]大豆PAL2-3基因的功能研究[D]. 梁冬.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]大豆PAL基因家族時空表達及PAL2-1基因?qū)Ξ慄S酮含量調(diào)控的研究[D]. 侯鵬.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]大豆異黃酮合成途徑基因的進化分析及轉(zhuǎn)錄因子GmMYB184的功能鑒定[D]. 朱瑩.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[4]異黃酮合成代謝途徑中關(guān)鍵酶基因表達及底物差異研究[D]. 王靜.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[5]擬南芥黃烷酮-3-羥化酶調(diào)控非生物脅迫抗性機理研究[D]. 孫鵬.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[6]氟中毒大鼠肝腎功能和氧化應(yīng)激損傷研究[D]. 張健.吉林大學(xué) 2013
[7]粘毛黃芩CHS基因植物表達載體的構(gòu)建及其在煙草中的功能驗證[D]. 饒燦.西南大學(xué) 2010
[8]大豆(Glycine max)苯丙氨酸解氨酶基因的克隆和生物信息學(xué)分析[D]. 王嬋嬋.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[9]擬南芥4CL cDNA的克隆及其對酵母的遺傳轉(zhuǎn)化[D]. 姬婧媛.西北大學(xué) 2008
本文編號:2945852
【文章來源】:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級別】:碩士
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大豆異黃酮苷元結(jié)構(gòu)圖
圖 1-2 大豆異黃酮糖苷結(jié)構(gòu)圖Figure 1-2 The chart of soybean isoflavone glucoside structure表 1-2 大豆異黃酮糖苷結(jié)構(gòu)表Table 1-2 The table of soybean isoflavone glucoside structure糖苷 R3 R4 大豆苷(Daidzin) H H 染料木苷(Genistin) O H 黃豆苷(Glycitin) H OCH3基大豆苷(6”-O-Acetydaizin) H H 染料木苷(6”-O-Acetygenistin) O H 基黃豆苷(6”-O-Acetyglycitin) H OCH3基大豆苷(6”-O-Malonydaidzin) H H
注:圖中虛線表示還需經(jīng)多部反應(yīng)形成最終產(chǎn)物圖 1-3 苯丙氨酸代謝途徑[33]Fig. 1-3 Phenylalanine metabolic pathway1.2.3.1 苯丙氨酸解氨酶(PAL)Conn 等于 1961 年首次發(fā)現(xiàn)苯丙氨酸解氨酶(PAL)存在于大麥幼苗中[34]。后來,隨著分純化技術(shù)的不斷發(fā)展與完善,PAL 已經(jīng)從多個植物中如草莓[35]、大豆[36]、楊樹[37]、木薯[38白及[39]、荸薺[40]、山葡萄[41]和石榴[42]等成功進行了分離純化,在藻類、真菌中[43]也證明有 PAL 的存在。PAL 基因家族主要包含 3 個亞家族,分別為 PAL1、PAL2、PAL3。其中 PAL1 亞家族含3 個成員,分別為 PAL1-1、PAL1-2、PAL1-3,PAL2 亞家族含有 4 個成員,分別為 PAL2-1PAL2-2、PAL2-3、PAL2-4,PAL3 亞家族只有 1 個成員,為 PAL3。PAL 基因家族中不同成員在植物中的表達具有時空表達差異[44]。多數(shù)植物中,根部和熟的花中 PAL 表達水平最高,莖中的表達水平居中,成熟的葉片中表達水平最低或不表達侯鵬等分析了大豆中 PAL 基因家族 8 個成員的表達情況,試驗發(fā)現(xiàn),在生殖生長時期的 PA基因家族的表達水平明顯高于營養(yǎng)生長時期的 PAL 基因家族的表達水平,其中 PAL1-1PAL2-1、PAL2-3 基因是 PAL 基因家族中的主要表達成員,對以上 3 個基因進一步分析發(fā)現(xiàn)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]杭菊CHI基因的克隆及原核表達[J]. 王蕊,鄒慶軍,郭巧生,汪濤,程搏幸. 中國中藥雜志. 2019(14)
[2]膜莢黃芪查爾酮還原酶基因的克隆與表達分析[J]. 包蕊,劉俊頻,袁元,于洋,全雪麗,吳松權(quán). 北方園藝. 2019(06)
[3]木薯苯丙氨酸解氨酶基因的克隆及其對低溫脅迫的響應(yīng)[J]. 吳遠(yuǎn)航,劉秦,劉攀道,郭鵬飛,李敏,蔣凌雁,羅麗娟. 熱帶作物學(xué)報. 2019(03)
[4]白及苯丙氨酸解氨酶基因的克隆、序列特征及激素響應(yīng)表達分析[J]. 羅才林,李林,陳立,鄧琴,張俊,馬璇,徐德林,錢剛. 中草藥. 2019(03)
[5]異葉天南星查爾酮合成酶和異構(gòu)酶基因的克隆及蛋白的結(jié)構(gòu)性質(zhì)分析[J]. 張聲祥,施圓圓,王晨凱,趙德蕊,楊青山,馬克龍,吳家文. 中國中藥雜志. 2019(09)
[6]大豆異黃酮神經(jīng)保護作用的研究進展[J]. 張珍,韓領(lǐng),夏曉洋,向霞. 中國食物與營養(yǎng). 2019(01)
[7]山葡萄苯丙氨酸解氨酶基因(PAL)的克隆與表達分析[J]. 陳蒙,張雪,張宇,楊銘慧,劉海峰. 華北農(nóng)學(xué)報. 2018(06)
[8]荸薺苯丙氨酸解氨酶基因的克隆和表達[J]. 宋慕波,帥良,段振華,覃麗,李淋,陳振林,方方. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2019(01)
[9]獨行菜La F3H基因克隆、序列分析及原核表達[J]. 趙樂,馬利剛,張金燕,馮衛(wèi)生,匡海學(xué),鄭曉珂. 中草藥. 2018(23)
[10]大豆異黃酮研究進展及前景展望[J]. 石群,李波. 大豆科技. 2018(05)
碩士論文
[1]大豆PAL2-3基因的功能研究[D]. 梁冬.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]大豆PAL基因家族時空表達及PAL2-1基因?qū)Ξ慄S酮含量調(diào)控的研究[D]. 侯鵬.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]大豆異黃酮合成途徑基因的進化分析及轉(zhuǎn)錄因子GmMYB184的功能鑒定[D]. 朱瑩.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[4]異黃酮合成代謝途徑中關(guān)鍵酶基因表達及底物差異研究[D]. 王靜.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[5]擬南芥黃烷酮-3-羥化酶調(diào)控非生物脅迫抗性機理研究[D]. 孫鵬.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[6]氟中毒大鼠肝腎功能和氧化應(yīng)激損傷研究[D]. 張健.吉林大學(xué) 2013
[7]粘毛黃芩CHS基因植物表達載體的構(gòu)建及其在煙草中的功能驗證[D]. 饒燦.西南大學(xué) 2010
[8]大豆(Glycine max)苯丙氨酸解氨酶基因的克隆和生物信息學(xué)分析[D]. 王嬋嬋.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[9]擬南芥4CL cDNA的克隆及其對酵母的遺傳轉(zhuǎn)化[D]. 姬婧媛.西北大學(xué) 2008
本文編號:2945852
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