基于RNA-seq的菘藍(lán)CYP450基因家族分析及芥子油苷合成相關(guān)基因的初步研究
發(fā)布時間:2021-03-30 06:25
菘藍(lán)(Isatisindigotica Fort.)為十字花科(Cruciferae)菘藍(lán)屬(Isatis)兩年生草本植物,富含靛藍(lán)、靛玉紅、表告依春、色胺酮、谷甾醇、腺苷及芥子油苷等有效成分。其中芥子油苷在抗腫瘤和植物防御性反應(yīng)方面發(fā)揮重要作用。細(xì)胞色素P450(CYP450)超家族中的CYP79s和CYP83s是芥子油苷核心結(jié)構(gòu)形成過程中的關(guān)鍵酶基因。目前對菘藍(lán)芥子油苷的研究主要集中在成分鑒定和種類分析上,對其生物合成途徑的研究相對較少。本研究建立了不同誘導(dǎo)子(MeJA、YE、Ag+)處理和對照的菘藍(lán)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫,對菘藍(lán)CYP450基因家族成員進行分析,鑒定出芥子油苷合成相關(guān)的CYP450基因(IiCYP79B2、IiCYP79F1、IiCYP83A1、IiCYP83B1),并對其進行克隆、生物信息學(xué)分析、表達模式探究及原核表達研究。相關(guān)結(jié)果對于探討菘藍(lán)CYP450基因功能多樣性、進化地位提供分子依據(jù)。同時,為深入認(rèn)識芥子油苷代謝途徑和分子調(diào)控機制奠定了一定的研究基礎(chǔ)。本論文獲得的主要研究結(jié)果如下:(1)通過RNA-seq技術(shù)獲得了經(jīng)MeJA、YE、Ag+3種誘導(dǎo)子處理和對照菘藍(lán)葉...
【文章來源】:陜西師范大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:110 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
ICYP450Unigene長度分布
KEGG是有關(guān)基因代謝途徑的公共數(shù)據(jù)庫,KEGG注釋結(jié)果表明(表2-5),??被注釋到的53個CYP450?Unigene全部屬于一級通路(Pathway?Hierarchy〗)中的??“代謝(Metabolism)?”這一功能類別。在二級通路(Pathway?Hierarchy2)層次??上,“其他次生代謝產(chǎn)物的生物合成(Biosynthesis?of?other?secondary?metabolites)?”??和“IS類和酮類化合物代謝(Metabolism?of?terpenoids?and?polyketides)?”被注釋的??CYP450?Unigene數(shù)目最多,分別為51個和39個,這表明CYP450基因主要參與??次生代謝產(chǎn)物的生物合成。另外,“氨基酸代謝(Amino?acid?metabolism)?”和“脂??質(zhì)代謝(Lipid?metabolism)”分別獲得7個和2個CYP450?Unigene的注釋信息。在??三級通路(Pathway?Hierarchy〗)中,“芪類化合物,二芳基庚醇化合物和姜辣素??的生物合成(Stilbenoid,diarylheptanoid?and?gingerol?biosynthesis)?”、“抒檬稀和??蕆稀降解(Limonene?and?pinene?degradation)?”?注釋到的?CYP450?Unigene?數(shù)目最??多,分別為35個和31個!敖孀佑蛙蘸铣桑ǎ牵欤酰悖铮螅椋睿铮欤幔簦?biosynthesis)?”注釋到??6?個?CYP450?Unigene,分別是?CYP79B2、CYP79B3、CYP79F1、CYP79A2、CYP83A1??和CYP83
利用MEGA7對178個擬南芥CYP450蛋白氨序列和42個菘藍(lán)CYP450蛋白??序列進行多序列比對,并分別構(gòu)建A-type和non-A-typeCYP450系統(tǒng)發(fā)育樹,結(jié)??果如圖2-6、圖2-7所示。由圖可知,25個菘藍(lán)CYP450蛋白屬于A-type,分布在??11個家族中。17個務(wù)藍(lán)CYP450蛋白屬于non-A-type,分布在12家族。A-type??CYP450僅包括CYP71?Clan,主要參與次級代謝物或天然產(chǎn)物的合成。non-A-type??CYP450?包括?7?個?Clan,分別是?CYP85?Clan、CYP86?Clan、CYP97?Clan、CYP72?Clan、??CYP74Clan、CYP51Clan和CYP710Clan,主要參與甾醇,類胡蘿卜素,月旨肪酸??和激素的代謝過程。??、為?§??HCYP79F1?T—.?J?I一L?I?Pi?????灣樣i'!爾w??々^?^?^??圖2-6菘藍(lán)和擬南芥A-type?CYP450系統(tǒng)進化分析??三角符號表示菘藍(lán)CYP450??Fig.?2-6?Phylogenetic?analyses?of?A-type?CYP450s?from?Isatis?indigotica?Fort,?and?Ar
【參考文獻】:
期刊論文
[1]擬南芥硫苷生物合成相關(guān)基因的組織和脅迫誘導(dǎo)表達譜的全基因組分析[J]. 杜海,冉鳳,劉靜,文婧,馬珊珊,柯蘊倬,孫麗萍,李加納. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(15)
[2]青花菜蘿卜硫素合成相關(guān)基因BoCYP83A1的克隆與表達分析[J]. 高燦紅,董麗麗,關(guān)曉彎,趙良俠,林俊城,徐福樂,張水明. 西北植物學(xué)報. 2016(07)
[3]油菜BnCYP83B1基因的克隆與生長素相互作用的研究[J]. 程文財,丁聰聰,趙云,王茂林. 四川大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(05)
[4]化學(xué)誘導(dǎo)后白木香轉(zhuǎn)錄組文庫的構(gòu)建與測序[J]. 吳宏清,王磊,陶美華,高曉霞,白玲,章衛(wèi)民. 生物技術(shù)通報. 2013(08)
[5]不同質(zhì)量濃度脫落酸對小白菜硫代葡萄糖苷含量的影響[J]. 胡克玲,朱祝軍. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2013(03)
[6]煙草細(xì)胞色素P450的基因組學(xué)分析[J]. 解敏敏,龔達平,李鳳霞,劉貫山,孫玉合. 遺傳. 2013(03)
[7]植物細(xì)胞色素P450在三萜皂苷生物合成中的功能研究進展[J]. 徐潔森,魏建和,陶韻文,孫晶,隋春. 中草藥. 2012(08)
[8]板藍(lán)根的化學(xué)成分研究[J]. 林子君,劉曉秋,韓娜,劉智惠,滕?,殷軍. 現(xiàn)代藥物與臨床. 2011(05)
[9]誘導(dǎo)子對丹參有效成分次生代謝的誘導(dǎo)與調(diào)控[J]. 李文淵,高偉,邵愛娟,何云飛,黃璐琦. 中國中藥雜志. 2011(03)
[10]基于高通量測序454 GS FLX的丹參轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究[J]. 李瀅,孫超,羅紅梅,李西文,牛云云,陳士林. 藥學(xué)學(xué)報. 2010(04)
博士論文
[1]芥藍(lán)蘿卜硫苷生物合成主要基因表達特性及功能鑒定[D]. 尹玲.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]葡萄糖和植物激素協(xié)同調(diào)控十字花科植物中芥子油苷生物合成的機制研究[D]. 苗慧瑩.浙江大學(xué) 2015
碩士論文
[1]不結(jié)球白菜晚抽薹基因BcFLC1,BcFLC3的克隆及表達分析[D]. 榮子龍.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
本文編號:3109039
【文章來源】:陜西師范大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:110 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
ICYP450Unigene長度分布
KEGG是有關(guān)基因代謝途徑的公共數(shù)據(jù)庫,KEGG注釋結(jié)果表明(表2-5),??被注釋到的53個CYP450?Unigene全部屬于一級通路(Pathway?Hierarchy〗)中的??“代謝(Metabolism)?”這一功能類別。在二級通路(Pathway?Hierarchy2)層次??上,“其他次生代謝產(chǎn)物的生物合成(Biosynthesis?of?other?secondary?metabolites)?”??和“IS類和酮類化合物代謝(Metabolism?of?terpenoids?and?polyketides)?”被注釋的??CYP450?Unigene數(shù)目最多,分別為51個和39個,這表明CYP450基因主要參與??次生代謝產(chǎn)物的生物合成。另外,“氨基酸代謝(Amino?acid?metabolism)?”和“脂??質(zhì)代謝(Lipid?metabolism)”分別獲得7個和2個CYP450?Unigene的注釋信息。在??三級通路(Pathway?Hierarchy〗)中,“芪類化合物,二芳基庚醇化合物和姜辣素??的生物合成(Stilbenoid,diarylheptanoid?and?gingerol?biosynthesis)?”、“抒檬稀和??蕆稀降解(Limonene?and?pinene?degradation)?”?注釋到的?CYP450?Unigene?數(shù)目最??多,分別為35個和31個!敖孀佑蛙蘸铣桑ǎ牵欤酰悖铮螅椋睿铮欤幔簦?biosynthesis)?”注釋到??6?個?CYP450?Unigene,分別是?CYP79B2、CYP79B3、CYP79F1、CYP79A2、CYP83A1??和CYP83
利用MEGA7對178個擬南芥CYP450蛋白氨序列和42個菘藍(lán)CYP450蛋白??序列進行多序列比對,并分別構(gòu)建A-type和non-A-typeCYP450系統(tǒng)發(fā)育樹,結(jié)??果如圖2-6、圖2-7所示。由圖可知,25個菘藍(lán)CYP450蛋白屬于A-type,分布在??11個家族中。17個務(wù)藍(lán)CYP450蛋白屬于non-A-type,分布在12家族。A-type??CYP450僅包括CYP71?Clan,主要參與次級代謝物或天然產(chǎn)物的合成。non-A-type??CYP450?包括?7?個?Clan,分別是?CYP85?Clan、CYP86?Clan、CYP97?Clan、CYP72?Clan、??CYP74Clan、CYP51Clan和CYP710Clan,主要參與甾醇,類胡蘿卜素,月旨肪酸??和激素的代謝過程。??、為?§??HCYP79F1?T—.?J?I一L?I?Pi?????灣樣i'!爾w??々^?^?^??圖2-6菘藍(lán)和擬南芥A-type?CYP450系統(tǒng)進化分析??三角符號表示菘藍(lán)CYP450??Fig.?2-6?Phylogenetic?analyses?of?A-type?CYP450s?from?Isatis?indigotica?Fort,?and?Ar
【參考文獻】:
期刊論文
[1]擬南芥硫苷生物合成相關(guān)基因的組織和脅迫誘導(dǎo)表達譜的全基因組分析[J]. 杜海,冉鳳,劉靜,文婧,馬珊珊,柯蘊倬,孫麗萍,李加納. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(15)
[2]青花菜蘿卜硫素合成相關(guān)基因BoCYP83A1的克隆與表達分析[J]. 高燦紅,董麗麗,關(guān)曉彎,趙良俠,林俊城,徐福樂,張水明. 西北植物學(xué)報. 2016(07)
[3]油菜BnCYP83B1基因的克隆與生長素相互作用的研究[J]. 程文財,丁聰聰,趙云,王茂林. 四川大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(05)
[4]化學(xué)誘導(dǎo)后白木香轉(zhuǎn)錄組文庫的構(gòu)建與測序[J]. 吳宏清,王磊,陶美華,高曉霞,白玲,章衛(wèi)民. 生物技術(shù)通報. 2013(08)
[5]不同質(zhì)量濃度脫落酸對小白菜硫代葡萄糖苷含量的影響[J]. 胡克玲,朱祝軍. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2013(03)
[6]煙草細(xì)胞色素P450的基因組學(xué)分析[J]. 解敏敏,龔達平,李鳳霞,劉貫山,孫玉合. 遺傳. 2013(03)
[7]植物細(xì)胞色素P450在三萜皂苷生物合成中的功能研究進展[J]. 徐潔森,魏建和,陶韻文,孫晶,隋春. 中草藥. 2012(08)
[8]板藍(lán)根的化學(xué)成分研究[J]. 林子君,劉曉秋,韓娜,劉智惠,滕?,殷軍. 現(xiàn)代藥物與臨床. 2011(05)
[9]誘導(dǎo)子對丹參有效成分次生代謝的誘導(dǎo)與調(diào)控[J]. 李文淵,高偉,邵愛娟,何云飛,黃璐琦. 中國中藥雜志. 2011(03)
[10]基于高通量測序454 GS FLX的丹參轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究[J]. 李瀅,孫超,羅紅梅,李西文,牛云云,陳士林. 藥學(xué)學(xué)報. 2010(04)
博士論文
[1]芥藍(lán)蘿卜硫苷生物合成主要基因表達特性及功能鑒定[D]. 尹玲.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]葡萄糖和植物激素協(xié)同調(diào)控十字花科植物中芥子油苷生物合成的機制研究[D]. 苗慧瑩.浙江大學(xué) 2015
碩士論文
[1]不結(jié)球白菜晚抽薹基因BcFLC1,BcFLC3的克隆及表達分析[D]. 榮子龍.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
本文編號:3109039
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